DE2857164A1 - Waschmittel - Google Patents
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Description
Unsere Nr. 22 500 D/wl
The Procter & Gamble Company-Cincinnati, Ohio, V. St.A.
Waschmittel
Die vorliegende Erfindung betrifft Waschmittel, die wenig oder kein Phosphatmaterial enthalten und erhöhte Fähigkeit
zur Entfernung von teilchenförmigsm Schmutz besitzen. Diese
Waschmittel erweisen sich als überraschend wirksam zur Entfernung von tonigem Schmutz, auch in Abwesenheit von Waschmittelgerüststoffen.
In Waschmittel:! werden im allgemeinen nicht-ionische Oberflächenaktive
wegen ihrer Fähigkeit zur'Entfernung von fettigem und öligem Schmutz eingesetzt. Auch kationische
Oberflächenaktive wurden in Waschmitteln verwendet, hauptsächlich zur gleichzeitigen Gewebepflege und nicht aus
Gründen der Reinigung. Bestimmte kationische Oberflächenaktive wurden Waschmitteln zugesetzt wegen der keimtötenden
oder hygienischen Ausrüstung des gewaschenen Materials, vergleiche zum Beispiel die US-PSS 2 742 434 (Kopp),
3 539 520 (Cantor et al), 3 965 026 (Lancz). Andere kationische
Oberflächenaktive wie zum Beispiel Ditalgalkyl-dimethylammoniumchlorid
werden Waschmitteln wegen der Gewebeweichmachenden Wirkung zugesetzt, siehe die US-PSS
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-X-
3 607 763 (Salmen et al), 3 644 203 (Lamberti et al).
Solche Waschmittelkomponenten dienen auch dazu, die gewaschenen Textilien antistatisch und weich zu machen,
siehe zum Beispiel die US-PSS 3 951 879 (Wixon) und 3 959 157 (Inamorato). Aus keiner dieser Patentschriften
geht jedoch hervor, dass man bei sorgfältiger Auswahl und Kombination bestimmter nicht-ionischer und kationischer
Oberflächenaktiver unter Einhaltung spezifischer Mengenverhältnisse zwischen nicht-ionischen und kationischen
Oberflächenaktiven und verminderter Konzentration des kationischen Monomeren aussergewöhnlich gute Entfernung
von teilchenförmigen! Schmutz erzielen kann.
Die erfindungsgemässen Waschmittel besitzen ausserordentliche
Reinigungskraft. Bei Waschversu chen ergaben diese Gemische, die keine Gerüststoffkomponenten erihielten,
eine mindestens ebenso gute und in manchen Fällen drastisch bessere Entfernung von tonigem Schmutz als
konventionelle Waschmittel mit vollem Gerüststoffgehalt.
Ausserdem verhindern diese Gemische den Übergang von Farbstoffen und sie machen während des Waschens und
Trocknens das Gewebe weich und antistatisch. Wählt man die bevorzugten kationischen Komponenten gemäss vorliegender
Erfindung, so sind die resultierenden Waschmittel zusätzlich biologisch abbaubar und entfernen fettigen und öligen
Schmutz in ausgezeichneter Weise, wobei sie gleichzeitig innerhalb eines einzigen Waschmittelprodukts teilchenförmigen
Schmutz entfernen, das Gewebe weich und antistatisch machen und einen FarbstoffÜbergang inhibieren.
Die Reinigungskraft, die besser ist als bei bisherigen Mitteln, ist das Ergebnis eines bisher unerkannten Reinigungspotentials bestimmter kationischer Oberflächenaktiver, das
bei Verwendung in Anwesenheit bestimmter nicht-ionischer
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Oberflächenaktiver unter den vorstehend angegebenen Bedingungen eintritt.
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Waschmittels, das teilchenförmigen Schmutz in ausgezeichneter Weise entfernt
und ferner Gewebe-weichmachende, antistatisch machende und den Farbstoffübergang inhibierende Wirkung besitzt.
Weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von Waschmitteln, die teilchenförmigen Schmutz in ausgezeichneter
Weise entfernen und unter verschiedenen physikalischen Formen verwendet werden können, zum Beispiel als Flüssigkeit,
Feststoff, Paste, Granulat, Pulver oder zusammen mit einem Träger wie einem Substrat.
Weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung spezieller Waschmittel, die teilchenförmigen Schmutz in ausgezeichneter
Weise entfernen und biologisch abbaubar sind.
Weiteres Ziel der Erfindung ist die Angabe spezifischer neuer kationischer Oberflächenaktiver; die biologisch abbaubar
sind und in den Systemen aus kationisehen und nichtionischen Oberflächenaktiven gemäss der Erfindung teilchenförmigen
sd>wie fettigen und öligen Schmutz ausgezeichnet
entfernen und ausserdem Gewebe-weichmachende antistatisch
machende Eigenschaften haben.
Weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von amidhaltigen, kationische und nicht-ionische Oberflächenaktive
enthaltenden Gemischen, die teilchenförmigen Schmutz sowohl ausgezeichnet entfernen als auch dessen Wiederablagerung
verhindern.
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Weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Waschen von Geweben, bei dem insbesondere
teilchenförmiger Schmutz gut beseitigt wird, unter Verwendung
von kationische und nicht-ionische Oberflächenaktive enthaltenden Waschmitteln.
Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Waschmittel, die 0 bis etwa 20 # Phosphatmaterialien enthalten, besonders zur
Entfernung von teilchenförmigen] Schmutz aus Geweben geeignet sind, in der wässrigen Waschlösung einen pH-Wert von
mindestens etwa 6,5 ergeben und von Fettsäurepolyglycoläther-diesterverbindungen,
öligen Kohlenwasserstoffmaterialien und kationischen Materialien mit 13 oder mehr Ethylenoxidgruppen
im wesentlichen frei sind und etwa 5 bis etwa 100 Gew.% eines oberflächenaktiven Gemischs enthalten, das im wesentlichen
besteht aus
a) einem biologisch abbaubaren Nonionic der Formel
worin R einen primären oder sekundären Alkylrest mit 8 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen und η einen Mittelwert
von etwa 2 bis etwa 12 besitzt, das ein HLB von 5 bis etwa 17 aufweist ^, und
b) einem von Hydraziniumgruppen freien kationischen oberflächenaktiven
der Formel ·, ,
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worin jeder Rest R einen organischen Rest bedeutet, der einen geradkettigen oder verzweigten AlIiI- oder
Alkenylrest enthält, der gegebenenfalls durch bis zu 5 Phenylreste oder Hydroxylgruppen substituiert und
gegebenenfalls/m§czu 4 Gruppen der folgenden Art
9 O O R2 R2O O H
\<&; -Ιο-, -Λ-. U.. -.Lt. XL.
" ° O OHHO
, I 1 " Β I I Il
!-K-C-, -O-, -0-C-O-, -O-C-N-, -N-C-O-,
oder Gemische davon unterbrochen sein kann, wobei R etwa 8 bis 22 Kohlenstoffatome aufweist und zusätzlich
bis zu 12 Ethylenoxidgruppen enthalten kann, m eine Zahl von 1 bis 5 darstellt, wobei nicht mehr
als ein Rest R in einem Molekül eine Summe von 16 oder mehr Kohlenstoffatomen aufweist, wenn m die Zahl 2
bedeutet, oder mehr als 12 Kohlenstoffatomen, wenn m
ρ .
die Zahl 3 ist, Jeder Rest R einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Benzyl-
die Zahl 3 ist, Jeder Rest R einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Benzyl-
2 rest bedeutet, wobei nicht mehr als ein Rest R je Molekül
ein Benzylrest sein kann, χ eine Zahl von O bis 11 darstellt,
restliche Valenzen an einem der Kohlenstoffatome durch Wasserstoff gebunden sind, Y einen der
Reste
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-X-
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U) | I | t |
(2) |
\ /
^" - |
I
Ο Ι |
%.
N - |
Ο
Ι |
|
(3) | ||
(4) |
-S+-
1 |
(S) -κ+- ■ r worin ρ eine Zahl von 1 bis 12 bedeutet,
(6) -K+-4. P worin Jedes ρ eine Zahl von 1 bis 12
(C.H.O) h' bedeutet,
I Z * P ...
I .
: (8) κ' \' oder
(9) Gemische davon darstellt,
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L die Zahl 1 oder 2 bedeutet, wobei Gruppierungen Y
l 2
durch-R- oder R -Analoge mit 1 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen
und 2/Kohlenstoff-Einfachbindungen, falls
L die Zahl 2 ist, voneinander getrennt sind, und Z ein Anion darstellt, das in solcher Anzahl vorliegt,
dass das Molekül elektrisch neutral ist, wobei das kationische Oberflächenaktive im Gemisch mit dem
nicht-ionischen Oberflächenaktiven mindestens in Wasser dispergierbar ist,
wobei das Verhältnis von nicht-ionischem zu kationischem Oberflächenaktivem im Bereich von 5Jl bis etwa 1:1 liegt
und das kationische Oberflächenaktive in einer Menge von weniger als 10 Gew.% des Gemischs vorliegt. In bevorzugten
Mitteln beträgt die reduzierte Konzentration an kationischem Morimer des oberflächenaktiven Gemischs etwa 0,005 bis etwa
0,2.
Die erfindungsgemässen Waschmittel sind so formuliert, dass
sie bei üblichen Gebrauchskonzentrationen zwecks Optimierung der GesamtreinigungHwirkung in der Waschlösung einen pH-Wert
von mindestens etwa 6,5 ergeben· vorzugsweise sind sie in der Waschlösung alkalisch (pH grosser als etwa J), und bevorzugte
Gemische zeigen einen pH-Wert von mindestens etwa 7,5· Einige der kationisch ./nicht-ionischen Systeme gemäss
der Erfindung erreichen ein Maximum der Entfernung von fettigem und öligem Schmutz bei höheren pH-Werten, während
die optimale Entfernung von tonigem Schmutz bei relativ niederen pH-Werten erzielt wird. In diesen Systemen kann
man die Gesamtwirkung steigern, indem man den pH-Wert der
Waschlösung während des Waschvorgangs verändert. Besonders bevorzugte Mittel besitzen in der Waschlösung einen pH-Wert
von mindestens etwa 8, um die Entfernung von Körperschmutz zu verbessern. Ausser dem alkalischen Lösungs-pH-Wert sollten
diese bevorzugten Mittel die Fähigkeit haben, in der Waschlösung während des Waschvorgangs einen pH von etwa 8 bis
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aufrechtzuerhalten (Alkalireserve). Eine solche Alkalireserve kann erzielt werden, indem man Verbindungen zusetzt,
die bei pH-Werten von etwa 8 bis 11 puffern, wie zum Beispiel Monoethanolamin, öiethanolamin oder Triethanolamin.
Die erfindungsgemässen Mittel sind frei von öligen Kohlenwasserstoffmaterialien
wie Lösungsmitteln der Trockenreinigung aus Mineralöl, Paraffinöl und Kerosin, da diese
Materialien (die ihrerseits öliger Natur sind) die Waschflüssigkeit übermässig mit öligem Material belasten und
dadurch die Reinigungskraft der erfindungsgemässen Mittel
schmälern.
Die kationische Komponente ist von Hydraziniumgruppen frei,
da diese relativ stark toxisch sind und daher zur Verwendung in den erfindungsgemässen Mitteln ungeeignet.
Die erfindungsgemässen Mittel sind im wesentlichen frei von Fettsäurepolyglycoldiesterverbindungen, wie Polyethylenglycol-600-dio]eat
oder Polyethylenglycol-800-distearat.
Diese Additive ergeben keinen Vorteil und möglicherweise sogar Nachteile bezüglich der Entfernung von teilchenförmigem
Schmutz und Gewebekonditionierung.
Bevorzugte Mittel enthalten nicht-ionische Oberflächenaktive zu kationischen Oberflächenaktiven im Verhältnis von 5:1 bis
etwa 5Oi insbesondere von etwa 10:3 bis 10:5* und insbesondere
von etwa 10:4·. Die Mittel können auch gemischte nichtionische Systeme enthalten. Diese gemischten, nicht-ionischen
Systeme können Nonionics enthalten, die nicht unter vorstehende Definition für das Nonionic fallen (zum Beispiel Alkohol-polyethoxylate
mit im Mittel mehr als 12 Ethylenoxidgruppen pro Molekül), solange mindestens eines der nicht-ionischen Oberflächenaktiven
des Gemischs unter die gegebene Definition fällt
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und das Verhältnis zwischen diesem Nonionic und dem kationischen Oberflächenaktiven sich im angegebenen Bereich befindet.
Bevorzugte Mittel können ferner Fettsäureamid-Oberflächenaktive zusätzlich zu den kationischen und nichtionischen Komponenten aufweisen. Diese amidhaltigen Waschmittel
entfernen teilchenförmigen Schmutz in ausgezeichneter Weise und verhindern seine Wiederablagerung. Auch Verfahren
zum Waschen von Geweben mit den erfindungsgemässen Waschmitteln
werden beschrieben.
Die erfindungsgemässen Waschmittel enthalten etwa 5 bis
etwa 100 %, insbesondere etwa 10 bis etwa 95 %» und besonders
bevorzugt etwa 20 bis etwa 90 Gew.# eines Gemische der speziell definierten nicht-ionischen und kationischen
Oberflächenaktiven in den angegebenen Mengen. Vorzugsweise enthält das Waschmittel mindestens 1 % der kationischen
Komponente« andernfalls kann es passieren, dass nicht genügend kationisches oberflächenaktives Mittel in der Waschlösung
vorliegt, um die angestrebten Reinigungseffekte zu erzielen. Waschmittel mit 10 % oder mehr der kationischen
Komponente sind erfindungsgemäss nicht vorgesehen. Derart grosse Mengen an kationischer oberflächenaktiver Komponente
sind wegen der Verfügbarkeit dieses Materials und aus Kostengründen
nicht angebracht.
Die nicht-ionische Komponente
Die in den erfindungsgemässen Waschmitteln vorgesehenen nichtionischen Oberflächenaktiven sind biologisch abbaubar und entsprechen
der Formel ' R(oc2H^)nOH
worin R einen primären oder sekundären Alkylrest mit etwa
bis etwa 22, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen und η einen Durchschnittswert von etwa 2 bis etwa 12,
* i
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vorzugsweise etwa 2 bis etwa 9, und besonders bevorzugt von etwa 2 bis etwa 7, insbesondere von etwa 4 bis etwa
bedeuten. Zu denverfindungsgemäss vorgesehenen Nonionics
gehören die verzweigten Alkoholethoxylate. Die Nonionics
besitzen ein HLB (Gleichgewicht zwischen hydrophilen und lipophilen Eigenschaften) von etwa 5 bis etwa 17, vorzugsweise
von etwa 6 bis etwa 14·. Besonders gute Entfernung von teilchenförmigen! Schmutz erzielt man mit nicht-ionischen
Oberflächenaktiven mit HLB-Werten von etwa 10 bis etwa 13*5· Diese Nonionics werden vorzugsweise mit weniger
löslichen kationischen Materialien (zum Beispiel solche mit 2 oder ;5 langen Alkylketten) kombiniert. Verwendet
man leichter lösliche kationische Materialien, so erweisen sich nicht-ionische Oberflächenaktive von niedrigerem
HLB ebenfalls als vorteilhaft. Das HLB ist definiert
von
in"Nonionic Surfactants M. J. Schick, Marcel Dekker, Inc., 1906, S. 607-613.
in"Nonionic Surfactants M. J. Schick, Marcel Dekker, Inc., 1906, S. 607-613.
Zu den besonders bevorzugten, erfindungsgeraäss geeigneten
nicht-ionischen Oberflächenaktiven gehören das Kondensationsprodukt·
eines C-,0-Alkohols mit J5 Mol Ethylenoxid, das
Kondensationsprodukt aus Kokosnussalkahol und 5 Mol Ethylenoxid, das Kondensationsprodukt eines C.p-l^-Alkohols mit
6,5 Mol Ethylenoxid, das Kondensationsprodukt eines C12-13-Alkohols
mit J5 Mol Ethylenoxid, das gleiche- Produkt, jedoch
abgestreift zur Entfernung von niederen Ethoxylaten und der nicht-ethoxylierten Fraktion, das Kondensationsprodukt
eines C, h_-i c~Alkohols mit 7 Mol Ethylenoxid, das Kondensationsprodukt
eines C1O-AIkOhOIs mit 5 Mol Ethylenoxid, das Kondensationsprodukt
eines C1p ,,-Alkohols mit 9 Mol Ethylenoxid,
das Kondensationsprodukt eines C1J, -,,--Alkohols mit 3 Mol
Ethylenoxid, das Kondensationsprodukt eines C11, -.,--Alkohols
mit 4 Mol Ethylenoxid und das Kondensationsprodukt eines
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Cl4 ic-Alkohols mit 9 Mol Ethylenoxid. Eine bevorzugte
Klasse derartiger Oberflächenaktiver wird aus im wesentlichen linearen Alkoholen, zum Beispiel Oxoalkoholen mit
etwa 20 % 2-Methy!verzweigung, die unter der Handelsbezeichnung
Neodol von der Shell Chemical Company zu beziehen sind, hergestellt.
Die ·' erf indungsgemässen Mittel können auch Gemische nichtionischer Oberflächenaktiver, die unter obige Definition
fallen, oder Gemische von nicht-ionischen Oberflächenaktiven enthalten, die nur zum Teil unter obige Definition fallen,
solange mindestens eines der im Gemisch enthaltenen Nonionics der obigen Definition entspricht und das Verhältnis zwischen
diesem Nonionlc und dem kationischen Oberflächenaktiven in den geforderten Verhältnisbereich fällt. Enthält das
Nonionic-Gemisch ein oder mehrere nicht-ionische Oberflächenaktive,
die ausserhalb obiger Definition liegen, so beträgt das Verhältnis zwischen dem oder den Oberflächenaktiven, die
der Definition entsprechen, zu solchen, die nicht unter die Definition fallen, vorzugsweise 1:1 bis etwa 5:1. Zu
den spezifischen Beispielen von oberflächenaktiven Gemischen gehören ein Gemisch aus dem Kondensationsprodukt eines
C1^-1,--Alkohols mit 3 Mol Ethylenoxid (Neodol 45-J5) und dem
Kondensationsprodukt eines C,^ -,(--Alkohols mit 14 Mol Ethylenoxid
(Neodol 45-14) im Verhältnis von nicht-ionischem niederem
Ethoxylat zu nicht-ionischem höherem Ethoxylat von etwa 1:1
bis etwa 35:1, ein Gemisch aus dem Kondensationsprodukt eines C10-AIkOhOlS mit J5 Mol Ethylenoxid und dem Kondensationsprodukt
eines sekundären C -Alkohols mit 9 Mol Ethylenoxid (Tergitol 15-S-§) im Verhältnis niederes Ethoxylat zu höherem
Ethoxylat von etwa 1:1 bis etwa 4:1, und ein Gemisch aus Neodol 45-5 und Tergitol 15-S-9 im Verhältnis niederes Ethoxylat
zu höherem Ethoxylat von etwa 1:1 bis etwa 5:1.
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Λ*
Bevorzugte Gemische nicht-ionischer Oberflächenaktiver enthalten ausser den geforderten Nonionics Alkylglycerylätherverbindungen.
Besonders bevorzugt sind Glyceryläther der Formeln
R-OCH2-CH-CH2OH R-O(CH CH O)"CH CHQH OH
I un 2 2 η 21 " 2
0V OH -
worin R einen Alkyl- oder Alkenylrest mit etwa 8 bis etwa 18, vorzugsweise etwa 8 bis 12 Kohlenstoffatomen oder einen
Alkarylrest mit etwa 5 bis 14 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette und η eine Zahl von etwa 1 bis etwa 6 bedeuten,
wobei sie mit dem erfindungsgemäss obligatorisch vorgesehenen Nonionic in einem Verhältnis Nonionic zu Glyceryläther
von etwa 1:1 bis etwa 4:1, und insbesondere von etwa 7O vorliegen.
Man kann auch andere biologisch abbaubare, in der Waschmittelkunde
bekannte nicht-ionische Oberflächenaktive zusammen mit ein oder mehreren der Nonionics einsetzen, die erfindungsgemäss
obligatorisch sind, unter Bildung brauchbarer Gemische von nicht-ionischen Oberflächenaktiven. Beispiele derartiger
Oberflächenaktiver sind in den US-PSS 35 717 6350 (Booth) und
35 3£52 88Ο (Kessler et al) aufgeführt. Zu Beispielen geeigneter"
nicht-ionischer Oberflächenaktiver, die zusammen mit den obligatorischen Nonionics verwendet werden können, gehören
die Kondensationsprodukte aliphatischer Alkohole mit etwa 15 bis etwa 25 Mol Ethylenoxid. Die Alkylkette des aliphatischen
Alkohols kann gerade oder verzweigt, primär oder sekundär sein und enthält im allgemeinen etwa 8 bis etwa
22 Kohlenstoffatome. Beispiele für derartige ethoxylierte
Alkohole sind das Kondensationsprodukt aus Myristylalkohol
und etwa 15 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol und das Konden-
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sationsprodukt aus etwa l4 Mol Ethylenoxid und Kokosnussalkohol
(einem Gemisch von Fettalkoholen mit Alkylketten von 10 bis 14 Kohlenstoffatomen Länge).
Die kationische Komponente
Die in den erfindungsgemässen Waschmitteln verwendeten
kationischen Oberflächenaktiven besitzen die Formel
RJRYxZ
in χ L
worin Jeder Rest R einen organischen Rest bedeutet, der
einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest enthält, welcher gegebenenfalls durch bis zu 3 Phenylreste
oder Hydroxylgruppen substituiert und gegebenenfalls durch bis zu 4 der folgenden Gruppierungen
ι O O O R2 R2O
1S -Zfifc- I * !I I I U
j ^S-Jj t -C-O-, -0-C-, -C-N-, -N-C-,
OH HO O OHHO
■Ί1 I Ii " Hv * Il I / |i
-C-N-, -N-C-, -0-, -O-C-O-Z-O-C-N-, -N-C-O-,
oder Gemischen davon unterbrochen sein kann und etwa 8 -bis
22 Kohlenstoffatome enthält. Die Reste R1 können zusätzlich
bis zu 12 Ethoxygruppen aufweisen, mbedeutet eine Zahl
von 1 bis 3· Nicht mehr als ein Rest R pro Molekül kann
l6 oder mehr Kohlenstoffatome aufweisen, wenn m die Zahl 2
ist, oder mehr als 12 Kohlenstoffatome, wenn m die Zahl 3
2
bedeutet. Jeder Rest R stellt einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Benzyl-
bedeutet. Jeder Rest R stellt einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Benzyl-
p rest dar, wobei nicht mehr als ein Rest R pro Molekül ein
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Benzylrest sein kannj χ bedeutet eine Zahl von O bis 11,
und vorzugsweise von O bis 6. Restliche freie Valenzen an einem Kohlenstoffatom der Gruppe Y sind durch Wasserstoffatome
gebunden. Y bedeutet einen der Reste I
N-C-
._. 'a. worin ' ρ eine Zahl von 1 bis 12 bedeutet,
(C2H4O)pH -
(C H Ol H
vi? 4 'p worin jedes ρ eine Zahl von 1 bis 12 bedeutet,
(6) -Λ
(7) C Ν
I +Ii
oder (9) Gemische davon;
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L bedeutet die Zahl 1 oder 2, wobei, wenn L die Zahl 2 ist,
1 2-die Gruppen Y durch ein R - oder R -Analogon (vorzugsweise
einen Alkylen- oder Alkenylenrest) mit 1 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen
und 2 freien Kohlenstoff-Einfachbindungen voneinander getrennt sind. Z bedeutet ein wasserlösliches
Anion wie zum Beispiel ein Halogenid-, Sulfat-, Methylsulfat-, Hydroxid- oder Nitratanion, vorzugsweise ein
Chlorid-, Bromid-, Iodid-, Sulfat- oder Methylsulfatanion,
das in solcher Menge vorliegt, dass die kationische Komponente elektrisch neutral wird. Die einem gegebenen System
einzuverleibende spezielle kationische Komponente hängt weitgehend von der jeweiligen nicht-ionischen Komponente
ab und wird so gewählt, dass sie im Gemisch mit diesen nicht-ionischen Oberflächenaktiven mindestens in Wasser
dispergierbar oder vorzugsweise wasserlöslich ist. Unter "in Wasser dispergierbar" versteht man, dass die kationischen
und Nicht-rOßerrlacßenaktiven oder auch die später beschriebenen
anionischen Stoffe während des Waschvorgangs in der Wasehlösung dispergiert bleiben. Auch Gemische der
vorstehend definierten kationischen Oberflächenaktiven können in den erfindungsgemässen Waschmitteln verwendet
werden. In derartigen Gemischen können auch kleine Mengen anderer kationischer Stoffe toleriert werden.
in /Kombination
Bei Verwendung/mit nicht-ionischen Oberflächenaktiven in den angegebenen Mengenverhältnissen und den bevorzugten reduzierten Konzentrationen an kationischem Monomer, die nachstehend definiert werden, ergeben diese kationischen Komponenten ausgezeichnete Schmutzentfernung, sie machen die gewaschenen Textilien antistatisch und weich und inhibieren den Übergang bestimmter Farbstoffe von Wäschestücken in die; Waschlösung. Bevorzugte kationische Oberflächenaktive sind solche mit kritischer Micellenkonzentration von weniger als etwa 500 ppm.
Bei Verwendung/mit nicht-ionischen Oberflächenaktiven in den angegebenen Mengenverhältnissen und den bevorzugten reduzierten Konzentrationen an kationischem Monomer, die nachstehend definiert werden, ergeben diese kationischen Komponenten ausgezeichnete Schmutzentfernung, sie machen die gewaschenen Textilien antistatisch und weich und inhibieren den Übergang bestimmter Farbstoffe von Wäschestücken in die; Waschlösung. Bevorzugte kationische Oberflächenaktive sind solche mit kritischer Micellenkonzentration von weniger als etwa 500 ppm.
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2657164
Bei bevorzugten Cationics bedeutet L die Zahl 1 und Y einen Rest der Formel
-N- oder -c +
K - C-
N - C- · I
oder Gemische davon. L kann aber auch 2 sein, und in diesem
Pail enthält die kationische Komponente zwei kationische
Ladungszentren. Andere, in den erfindungsgemässen Waschmitteln geeignete kationische Materialien sind Phosphonium-
und Sulfoniumverbindungen.
Bedeutet m die Zahl 1, so ist χ vorzugsweise 3 und R ein
Methylrest. Bevorzugte Verbindungen dieser Art mit einer langen Kette sind solche, in denen R einen Alkylrest mit
10 bis l8 Kohlenstoffatomen darstellt. Besonders bevorzugte Verbindungen dieser Art sind C12-Alkyl-trimethyl-ammoniumhalogenide,
C^-Alkyl-trimethyl-ammoniumhalogenide, Kokosnussalkyl-trimethylammoniumhalogenide,
Talgalkyl-trimethy!ammoniumhalogenide
und C-jg -Alkyl -tr ime thy !ammoniumhalogenide.
Um hinreichend wasserlöslich oder in Wasser dispergierbar zu sein, muss die kationische oberflächenaktive Verbindung
folgenden Kriterien hinsichtlich der Kettenlänge genügen. Bedeutet m die Zahl 2, so darf nur eine Kette R langer als
16 Kohlenstoffatome sein. Ditalg-dimethylammoniumchlorid und
Distearyl-dimethylammoniumchlorid, die üblicherweise als
Gewebeweichmacher und Mittel gegen statische Aufladung in Waschmitteln verwendet werden, fallen daher nicht unter
die Definition der kationischen Komponenten gemäss der Erfindung. Bevorzugte Eationics mit zwei langen Ketten sind
P solche, in denen χ die Zahl 2 bedeutet und R ein Methylrest
ist. In diesem Fall ist ferner vorzugsweise R ein Alkylrest mit 10 bis 14· Kohlenstoffatomen. Besonders bevorzugte
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kationische Verbindungen dieser Art sind die Di-C10-alkyldimethy!ammoniumhalogenide,
Di-Cl2-alkyl-dimethylammoniumhalogenide
und Dikokosnussalkyl-dimethylammoniumhalogenide.
Bedeutet m die Zahl 3, so darf nur einer der Reste R eine Kettenlänge von mehr als 12 Kohlenstoffatomen besitzen. In
diesem Fall ist χ vorzugsweise 1 und R bedeutet einen Methylrest.
In derartigen Verbindungen ist R vorzugsweise ein Alkylrest mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen. Besonders bevorzugte
Cationics mit drei langen Ketten sind unter anderen die Trioctylalkylmethylammoniumhalogenide und Tridecylalkylmethylammoniumhalogenide.
Eine weitere Art bevorzugter kationischer Oberflächenaktiver zur Verwendung in den erfindungsgemässen Mitteln sind die
alkoxylierten Alkyl-Quaternären. Beispiele ethoxylierter
Verbindungen sind die Verbindungen der Formeln
CH3 CII3
R-V (C2H4O) pH B(OC2H4)p-N+-(C2H4O)pH I
worin ρ jeweils eine Zahl von 1 bis 12, vorzugsweise von 1 bis 10, und besonders bevorzugt von 1 bis 7 ist und die
Gesamtmenge der Ethylenoxidgruppen im Molekül etwa 12 nicht übersteigt. Jeder Rest R bedeutet einen Alkylrest mit 10 bis
20 Kohlenstoffatomen.
Die erfindungsgemässen Waschmittel werden so formuliert, dass.sie von ethoxylierten kationischen Oberflächenaktiven,
die durchschnittlich etwa 13 oder mehr, und insbesondere
mehr als etwa 10 Mol Ethylenoxid pro Mol der oberflächenaktiven
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Verbindung enthalten, im wesentlichen frei sind. Derartige Verbindungen sind relativ schlecht biologisch abbaubar,
erhöhen die Reinigungskraft und Konditionierwirkung nicht und können in manchen Fällen das Gesait-Waschverhalten
verschlechtern.
Folgende Formulierungen erwiesen sich als besonders geeignet zur Entfernung von teilchenförmigen! Schmutz und zur
Gewebeweichmachung, zur antistatischen Ausrüstung und zur
Inhibierung des Färbstoffübergaggs bei der üblichen Wäsche
im Haushalt.
a) Talgalkyl-trimethylammoniumhalogenid oder -methylsulfat,
zum Beispiel -chlorid, zusammen mit einem Nonionic in Form des Kondensationsprodukts aus
C12 _y,-Alkohol mit 2 bis 4 Mol Ethylenoxid oder des Kondensationsprodukts
aus C1JIi--, f--Alkohol mit J>
bis 6 Mol Ethylenoxid, zum Beispiel einem Kondensationsprodukt aus C12-1,-Alkohol
mit 3 Mol Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt . aus C1^15-AIkOhOl mit 4 Mol Ethylenoxid oder Gemischen
davon, bei einem Verhältnis Nonionic zu kationischer Ve*»*· bindung von 5 Jl bisetwa 5O·
b) Talgalkyltrimethylammoniumhalogenid oder -methylsulfat,
zum Beispiel -chlorid, zusammen mit einem Nonionic in Form des Kondensationsprodukts aus C12-1^-AIkOhOl mit
5 bis 7 Mol Ethylenoxid oder des Kondensationsprodukts aus-C1Jj-15-AIkOhOl
mit 5 bis 8 Mol Ethylenoxid, zum Beispiel dem Kondensationsprodukt eines C12-Alkohols mit 5 Mol Ethylenoxid,
dem Kondensationsprodukt ednes C12_-,^-Alkohols mit 6,5 Mol
Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt eines C1Ju-1C-AIkOhOIs
mit 7 Mol Ethylenoxid oder deren Gemischen, im Verhältnis Nonionics zu kationischen Oberflächenaktiven von 5:1 bis etwa
1:1, insbesondere von 5si bis etwa 4:1. Gemische, die sowohl
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teilchenförmigen als auch fettig/öligen Schmutz ausgezeichnet entfernen, können formuliert werden, indem man dieses kationische
Material mit dem Kondensationsprodukt eines ^12-1,-Alkohols
mit 4 bis 10 Mol Ethylenoxid oder dem Kondensations-Produkts
eines CL2, lt--Alkohols mit 6 bis 10 Mol Ethylenoxid
kombiniert unter Einhaltung eines Verhältnisses Nonionics zu kationischen Oberflächenaktiven von 5:1 bis etwa 1:1.
c) Kokosnussalkyl-trimethylammoniumhalogenid oder -methylsulfat,
zum Beispiel das Chlorid zusammen mit einem nicht-ionischen Oberflächenaktiven bestehend aus dem
Kondensationsprodukt eines C12-1^-AIkOhOIs mit 2 bis H- Mol
Ethylenoxid oder dem Kondensationsprodukt eines C12, -,,--Alkohols
mit ;5 bis 6 Mol Ethylenoxid, zum Beispiel dem Kondensationsprodukt eines C-, o Ί ,-Alkohols mit 3>
Mol Ethylen-
Lc. -±S>
oxid, dem Kondensationsprodukt eines C1Ji-1K-AIkOhOlS mit
4 Mol Ethylenoxid oder Gemischen davon, bei einem Verhältnis Nonionics zu kationischen Oberflächenaktiven von 5:1 bis
etwa 1:1.
d) Kokosnussalkyl-trimethylammoniumhalogenld oder -methylsulfat,
zum Beispiel das Chlorid zusammen mit einem nicht-ionischen Oberflächenaktiven bestehend aus dem
Kondensationsprodukt eines C32-1^-AIkOhOIs mit 5 bis 7 Mol
Ethylenoxid oder dem Kondensat Ions produkt eines C,* ,,--Alkohols
mit 5 bis 8 Mol Ethylenoxid, zum Beispiel dem Kondensationsprodukt von C12_Alkohol mit 5 Mol Ethylenoxid,
dem Kondensationsprodukt eines C12_-,,-Alkohols mit 6,5 Mol
Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt eines C12I-1C-AIkOhOIs
mit 7 Mol Ethylenoxid oder Gemischen davon, in einem Verhältnis Nonionics zu kationischen Oberflächenaktiven von 5:1
bis etwa 1:1, insbesondere von etwa 3:1. Gemische, die sowohl
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-ja-
teilchenförmigen als auch fettig/öligen Schmutz ausgezeichnet entfernen, können formuliert werden, indem man
dieses kationische Material mit dem Kondensationsprodukt eines C12-1^-AIkOhOIs mit 4 bis 10 Mol Ethylenoxid oder
dem Kondensationsprodukt eines C1J, .,,--Alkohols mit 6 bis
10 Mol Ethylenoxid kombiniert, bei einem Verhältnis Nonionics zu kationischen Oberflächenaktiven von 5:1 bis etwa 1:1.
e) Ein kationisches oberflächenaktives Mittel der Formel
; R2
R2
1 2
worin R , R und Z die vorstehend angegebene Bedeutung
worin R , R und Z die vorstehend angegebene Bedeutung
besitzen, zusammen mit einem Nonionic bestehend aus den Kondensationsprodukten von C12 te -Alkoholen mit 2 bis
4 Mol Ethylenoxid, zum Beispiel dem Kondensationsprodukt eines C-jpn-x-Alkohols mit 3 Mol Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt
eines C1JIi-1C-AIkOhOIs mit 4 Mol Ethylenoxid
oder Gemischen davon, bei einam Verhältnis Nonionics zu
kationischen Oberflächenaktiven von etwa 5:1 bis etwa 1:1.
f) Ein kationisches oberflächenaktives Mittel der Formel
R2
2
2
1 2
worin R , R und Z die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen, zusammen mit einem Nonionic, bestehend aus
worin R , R und Z die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen, zusammen mit einem Nonionic, bestehend aus
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den Kondensations produkten von C -,,-- Alkoholen mit 5 bis
Mol Ethylenoxid, zum Beispiel dem Kondensationsprodukt von
g mit 5 Mol Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt eines C-ro-l3"Alkohols mit 6,5 Mol Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt
eines C1U-1C-AIkOhOIs mit J Mol Ethylenoxid
oder Gemischen davon, bei einem Verhältnis Nonionios zu kationischan Oberflächenaktiven von 5Jl bis etwa 1:1.
g) Dikokosnussalkyl-dimethylammoniumhalogenid oder -methyl-
sulfat, zum Beispiel -chlorid, zusammen mit einem Nonionic, bestehend aus dem Kondensationsprodukt eines C12-1-,-Alkohols
mit 4 bis 8 Mol Ethylenoxid oder dem Kondensationsprodukt
eines C1^-11--Alkohols mit 4 bis 8 Mol Ethylenoxid,
zum Beispiel dem Kondensat! ons produkt von C-jp-Alkohol mit
5 Mol Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt eines C12-1-,-Alkohols
mit 6,5 Mol Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt eines C1^-1,--Alkohols mit 7 Mol Ethylenoxid oder Gemischen
davon,bei einem Verhältnis Nonionics zu kationischen Oberflächenaktiven
von 5ί1 bis etwa 1:1, insbesondere von etwa
4:1 bis etwa 2:1. Geraische, die sowohl teilchenförmigen als auch fettig/öligen Schmutz ausgezeichnet entfernen, können
erhalten werden, indem man das kationische oberflächenaktive Mittel mit dem Kondensationsprodukt des C12-1-Z-AIkOhOIs mit
6 bis 10 Mol Ethylenoxid im Verhältnis Nonionics zu kationischem
Oberflächenaktivem von 5:1 bis etwa 4:1 kombiniert.
h) Tri-C12-alkyl-methylammoniumhalogenid oder -aethylsulfat,
zum Beispiel -chlorid, zusammen mit einem Nonionic, bestehend aus dem Kondensationsprodukt eines C12-1-Z
mit 6 bis 10 Mol Ethylenoxid oder dem Kondensationsprodukt eines C1N-15-AIkOhOIs mit 6 bis 10 Mol Ethylenoxid, zum
Beispiel dem Kondensationsprodukt eines C12-1^-AIkOhOIs
mit 6,5 Mol Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt eines
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12-1^ mit 9 Mol Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt
eines C1Ji, ,(--Alkohols mit 7 Mol Ethylenoxid, dem
Kondensationsprodukt eines C1^-1C-AIkOhOIs mit 9 Mol
Ethylenoxid oder Gemischen davon, im Verhältnis Nonionics zu kationischen Oberflächenaktiven von 5:1 bis etwa 1:1,
insbesondere von 5:1 bis etwa 5O·
i) Tri-Cg-10-alkyl-methylammoniumhalogenid oder -methylsulfat,
zum Beispiel -Chlorid, zusammen mit einem Nonionic, bestehend aus dem Kondensationsprodukt
eines C12^-,-Alkohols mit 5 bis 10 Mol Ethylenoxid oder
dem Kondensationsprodukt eines C1U-1C-AIkOhOIs mit 6 bis
10 Mol Ethylenoxid, zum Beispiel dem Kondensationsprodukt von C-jo-Alkohol mit 5 Mol Ethylenoxid, dem Kondensat ionsprodukt
eines C10 ,, Alkohols mit 6,5 Mol Ethylenoxid,
dem Kondensationsprodukt eines C12-1^-AIkOhOIs mit 9 Mol
Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt eines C-, u 1(- -Alkohols
mit 7 Mol Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt eines C-Jh-1,--Alkohols
mit 9 Mol Ethylenoxid oder Gemischen davon, bei einem Verhältnis Nonionies zu kationischen Oberflächenaktiven
von etwa ;5:1 bis etwa 1:1.
Eine besonders bevorzugte kationische Komponente besitzt die Formel · Rl
2 m \ *
i I1 '
1 P
worin R einen C1- bis C2+-Alkyl- oder Hydroxalkylrest, R
einen geradkettigen oder verzweigten C^- bis C,0-Alkyl- oder
Alkenylrest, einen Alkylphenylrest oder einen Rest der Formel
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~ 1 J
X RX-+N-(CHJ -
I1 2S
darstellen, worin s eine Zahl von 0 bis 5 bedeutet, B? einen
C,- bis CgQ-Alkylen- oder Alkenylenrest, a die Zahl 0 oder 1,
η die Zahl 0 oder 1 darstellen, wobei η die Zahl 1 ist, wenn a 1 bedeutet, m eine Zahl von 1 bis 5 bedeutet und
1 2
Z und Z jeweils eine der folgenden Gruppen
Z und Z jeweils eine der folgenden Gruppen
? O O OH HO OH HO
i Ι 'i II I Il Ii i Il
C-O-, -O-C-, -O-, -o-C-O-,.-C-N-, -N-C- -O-C-K-, -N-C-O-
darstellen, wobei mindestens eine dieser Gruppen eine Ester-, umgekehrte Ester-, Amid- oder umgekehrte Amidgruppe
bedeutet, und X ein Anion darstellt, welches die Verbindung mindestens in Wasser dispergierbar macht und das vorzugsweise
ein Halogenid,.Methylsulfat oder Nitrat, insbesondere das Chlorid, Bromid, Iodid, Sulfat oder Methylsulfat ist.
Ausser den Vorteilen, die diese kationische Komponente mit den anderen vorliegend beschriebenen kationischen
Oberflächenaktiven teilt, ist dieses umweltfreundlich, da biologisch abbaubar, wobei umweltfreundliche Verbindungen
entstehen, sowohl aus dem langkettigen Alkylrest als auch dem stickstoffhaltigen Rest.
Wird eine derartige biologisch äbbaubare kationische oberflächenaktive
Verbindung verwendet, so sollte das Waschmittel in der Wasehlösung einen pH-Wert von nicht mehr als etwa 11,
vorzugsweise von weniger als etwa 10 ergeben, um eine Hydrolyse des kationischen Oberflächenaktiven minimal zu halten.
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Besonders bevorzugte kationische Oberflächenaktive dieser Art sind die Cholinesterderivate der Formel
O f 3
R2J-O-CH CFI -i+-CH X-CfJ3
und solche Verbindungen, in denen die Esterbindung gemäss obiger Formel durch eine umgekehrte Ester-, Amid- oder
umgekehrte Amidbindung ersetzt ist.
Besonders bevorzugte Beispiele derartiger kationischer Oberflächenaktiver sind quaternäre Ammoniumhalogenide
mit Stearoyl- und Cholinesterrest (R = C -Alkyl),
quaternäre Ammoniumhalogenide mit Palmitoyl- und Cholinesterrest (R = C-, ,--Alkyl), quaternäre Ammoniumhalogenide
mit Myristoyl- und Cholinesterrest (R = C,,-Alkyl), Lauroyl-cholinester-ammoniumhalogenide (R = σ,,-Alkyl)
und quaternäre Ammoniumhalogenide mit Talgalkyl- und Cholinesterrest (R = C1(-_17-Alkyl).
Weitere bevorzugte kationische Komponenten aus Cholinesterderivaten
werden durch folgende Formeln wiedergegeben, worin ρ eine Zahl von 0 bis 20 bedeutet:
i O 0 CH-
•2 H Il I+-
R-O-C-(CH0) C-O-CH0CH0-N+-CH,.X
I CH3
' CH, O O CH-
• _ ■ +i 3 Il H " U3
j X CH-- N-CH0-CH0-O-C-(CH0) -C-O-CEI0-CH0-N-CH-X
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Die bevorzugten der vorstehend diskutierten kationischen
Cholinderivate können hergestellt werden durch direkte Veresterung einer Fettsäure gewünschter Kettenlänge mit
Dimethylaminoethanol in Gegenwart eines Säurekatalysators.
Das Reaktionsprodukt wird dann mit einem Methylhalogenid
quaternisiert, wobei man das gewünschte kationische Material erhält. Die kationischen Cholinderivate können auch hergestellt
werden durch direkte Veresterung einer langkettigen Fettsäure der gewünschten Kettenlänge mit einem 2-Halogenethanol
in Gegenwart eines Säurekatalysators. Das Reaktionsprodukt wird dann zum Quaternisieren von Trimethylamin
verwendet,.wobei die gewünschte kationische Komponente entsteht.
Eine weitere Gruppe neuer, besonders bevorzugter kationischer Materialien entspricht der Formel
R^ Rx
' 1 ' 1 ■ 4 ' -2- L1-
ί η y at 2m,
RX
In dieser Formel bedeutet Jeder Rest R einen C- bis Cju-Alkyl-
oder Hydroxyalkylrest, vorzugsweise einen Methylrest. Jeder
Rest R bedeutet entweder Wasserstoff oder einen Cn - bis
"3 C -Alkylrest und vorzugsweise Wasserstoff. R bedeutet einen
gerädkettigen oder verzweigten C^- bis C,0-Alkyl-, Alkenyl-,
Alkylphenyl- oder Alkylbenzylrest, vorzugsweise einen Cg - bis C^g-Alkylrest, und besonders bevorzugt einen Cp-Alkylrest.
r4 bedeutet einen C1- bis C1Q-Alkylen- oder Alkenylenrest,
η eine Zahl von 2 bis 4,und vorzugsweise die Zahl 2, y eine Zahl von 1 bis 20, und vorzugsweise von etwa 1 bis 10, besonders
bevorzugt von etwa 7, a die Zahl 0 oder 1, und t die Zahl 0 oder 1, wobei t 1 sein muss, wenn a 1 ist. m "
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bedeutet eine Zahl von 1 bis 5> vorzugsweise die Zahl 2.
2
Z besteht aus einer der folgenden Gruppen
Z besteht aus einer der folgenden Gruppen
? S π OHHO OHHO
-C-O-, -C-, -0-, ~0~C-0-, -C-N-, -N-G-, -O-C-N-^ -N-C-O-
und Z aus einer der Gruppen
O O OH II O HO
-C-O-, -C-, -C-N-, -N-C-, -N-C-O-
1 2 wobei mindestens einer der Reste Z oder Z eine Ester-, umgekehrte Ester-, Amid- oder umgekehrte Amidgruppe ist.
X bedeutet ein Anion, das die Verbindung mindestens in Wasser dispergierbar macht, und zwar ein Halogenid, Methylsulfat
oder -nitrat, insbesondere das Chlorid, Bromid, Iodid, Sulfat oder Methylsulfat. Auch Gemische obiger Verbindungen
können verwendet werden.
Diese Oberflächenaktiven führen in erfindungsgemassen Waschmitteln
zu ausgezeichneter Entfernung von teilchenförmigen! Schmutz, Körperschmutz, fettigem und öligem Schmutz. Ausserdem
vermindern diese Waschmittel die statische Aufladung und sie machen die damit gewaschenen Gewebe weich, ferner verhindern
sie den Übergang bestimmter Farbstoffe in die Waschlösung. Ausserdem sind diese neuen kationischen Oberflächenaktiven
ökologisch erwünscht, da sowohl ihre langkettigen Alkylreste als auch die stickstoffhaltigen Reste biologisch abbaubar
sind, indem sie sich zu ökologisch annehmbaren Verbindungen zersetzen. Werden derartige biologisch abbaubarei kationischen
Oberflächenaktiven verwendet, so soll das Waschmittel in der Waschlösung vorzugsweise einen pH-Wert von nicht mehr als
etwa 11, und insbesondere von weniger als etwa 10 ergeben, um die Hydrolyse des kationischen Oberflächenaktiven minimal
zu halten.
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Bevorzugte Vertreter einer solchen kationischen Komponente
1 2
sind die Ester, in denen R einen Methylrest und 2 eine
Ester- oder umgekehrte Estergruppe bedeutet, insbesondere Verbindungen der nachstehenden Formeln, in denen t die Zahl
0 oder 1 und y eine Zahl von 1 bis 20 darstellen:
■ ο αϊ,
CH,
O CH.
R3-0(CHCH O) -C-CH9-H-CH, χ"
CH,
CH, O CH
' R -O(CHCH-O) -(CH-).-C-O-CH0-CH0-K -CH, X
8 CH3
S3 RrO(CH3CH2O),
-C- (CH9) ^-C-O-CK2CH2-Im+-GH, X"
. ". . I ■* ·
• CH3
0 H H 0 CH,
ill« V
-C-C=C-C-0-CH_CH_-N -CH, X -
2 2
CH, 3
0 ClU
,-! o) -C-CH -^-CH Χ" "
S Ch"
-(CH-) ,.-C-O-CH-CH0-W -CH, S"
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Die bevorzugten Derivate der vorstehend beschriebenen Art können hergestellt werden, indem man ein langkettiges Alkylpolyalkoxy(vorzugsweise
polyethoxy)=carboxylat mit einer Alkylkette der gewünschten Länge mit Oxalylchlorid zum
entsprechenden Säurechlorid umsetzt. Das Säurechlorid wird dann mit Dimethylaminoethanol umgesetzt zum entsprechenden
Aminester, der mit einem Methy!halogenid unter
Bildung der gewünschten Cholinesterverbindung quaternisiert wird. Ein weiterer Weg zur Herstellung dieser Verbindungen
besteht in der direkten Veresterung der entsprechend langkettigen ethoxylierten Carbonsäure mit 2-Halogenethanol
oder Dimethylaminoethanol in Gegenwart eines Säurekatalysators
unter Wärmezufuhr. Das Reaktionsprodukt wird dann mit einem Me thy!halogenid quaternisiert oder zur Quaternisierung
von Trimethylamin. eingesetzt, wobei die gewünschte
Cholinesterverbindung erhalten wird.
Als Anleitung bei der Formulierung von Waschmitteln, die
teilchenförmigen Schmutz ausgezeichnet entfernen, ©ag die reduzierte kationische Monomerkonzentration "dienen. So
kann man nicht-ionisehe und kationische' Komponenten der
vorstehend definierten Art su einem oberflächenaktiven Gemisch vereinigen, das ein Mengenverhältnis aufweist
entsprechend einer reduzierten kationischen Monomerkonzentratiojb
(Oj,) von etwa 0*005 bis etwa O5 23 vorzugsweise
von etwa 0,008 bis etwa O3 15* und insbesondere von etwa
0,01 bis etwa 0,1. Ein CL-Wert innerhalb dieses Bereichs
ergibt ein Gemisch mit optimaler Entfernung von teilchenförmigen
Sohmutz. Sind als verwendeten nicht-ionischen und
kationischen Komponenten rein* so werden umso engere C-,-Bsreiolie
bevorzugt. Gemäss einer bsvor-sugfcen Ksthode zur
Herstellung der erfindwngsgesjässen Kitt®! werden die niehtionisslien
und katioaisoiisa Obsrfläelisaaktiiren innig und voll=
ständig iaiteinandsi3 ver-rtiisclifc vor Zusata sämtlicher anderer
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Komponenten zu diesem Gemisch. Diese innige Vormischung von nicht-ionischen und kationischen Komponenten verbessert
die Eigenschaften der Waschmittel.
Eine Annäherung an die C1-, eines oberflächenaktiven Gemischs
erhält man, indem man die Konzentration des kationischen oberflächenaktiven Monomeren in der Waschlösung durch die
kritische Mizellenkonzentration (CMC) des Oberflächenaktiven dividiert. Vorliegend wurden die CMC-Werte bei 40,5 ° C in
Wasser von 6,7 ° gemischter Härte bestimmt, falls nichts Anderes angegeben ist. Pur die Zwecke vorliegender Beschreibun.
berechnet
berechnet
Schreibung wird die C13 mit Hilfe der nachstehenden Gleichungen
JtV
Der Begriff der reduzierten Monomerkonzentration entstammt
der Diskussion aus Tamamushi und Tamaki, Proceedings of the
Second International Congress of Surface Activity, III, 449,
Academic Press, Inc. (1957) und Clint, J. Chem. Soc. Par. Trans., 1,71, 1^27 (1975) im Zusammenhang mit einer idealen
Lösung, basierend auf folgender quadratischen Gleichung (Gleichung 11) gemäss Clint:
1 c* - ■
(cJ2[4 -I]+ C^(C-C* + c*) - aCc* = 0
(cJ2[4 -I]+ C^(C-C* + c*) - aCc* = 0
Tn der obigen und den folgenden Gleichungen bedeuten: C = gesamte analytische Konzentration an Oberflächenaktiven
in der Lösung (Mol/l) = Summe aus Cationic- und Nonionic-Konzentration = C, + Cp (wobei "l" das nichtionische Oberflächenaktive und "2" das kationische Ober
flächenaktive bezeichnet)
c-, - kritische Mizellenkonzentration (CMC) des nichtionischen
Oberflächenaktiven (Mol/l)
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Cg= kritische Mizellenkonzentration (CMC) des kationischen
Oberflächenaktiven (Mol/l)
od.= Molfraktion des nicht-ionischen Oberflächenaktiven in
od.= Molfraktion des nicht-ionischen Oberflächenaktiven in
der Lösung = C1Z(C1 + C2)
ß = eine auf der Mischungswärme basierende Konstante = - 2,8
ß = eine auf der Mischungswärme basierende Konstante = - 2,8
C1= Monomerkonzentration Nonionic
c»= Monomerkonzentration Cationic
e = Basis der natürlichen Logarithmen = 2,71828
χ = Molfraktion des nicht-ionischen Oberflächenaktiven in
der Mizelle bei der Konzentration C
f,= Aktivitätskoeffizient des Nonionic in der gemischten
Mizelle = eß ^1"*)
fo- Aktivitätskoeffizient des Cationic in der gemischten
Mizelle = eÜX
4 = f2o* - f xcf
C7,= reduzierte kationische Monomerkonzentration
η
M-,= Molekulargewicht des Nonionc
Mp= Molekulargewicht des kationischen Oberflächenaktiven
W ■= gesamte analytische Oberflächenaktivenkonzentration in der Lösung (ppm) = Summe von Cationic- und Nonionic-Konzentration
(ppm)= W1 + W2 (wobei "l" das nichtionische Oberflächenaktive und "2" das kationische
Oberflächenaktive bezeichneil)
Y= Gewichtsanteil Nonionic im Gemisch
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Obige Gleichung wird für die Nonionic-Monomerkonzentration
gelöst, indem man die positive Wurzel nimmt (Gleichung (12) gemäss Clint).
m _ J-(C-(C0-C-))-[(C-.(C0-C1)). .+ 4acCc0-C1)]
I." V £__i— . f—± £—i_
*
C2 _
C2 _
Modifiziert man diese Gleichung aufgrund der Annahme einer
regulären anstelle einer idealen Lösung, so ermittelt sich der Cn-Bereich für optimale Eigenschaften aus folgender
Gleichung:
= -(C-Δ) +/(C-A)2 4- 4ctCA
~
CD
Für einen gegebenen Reinigungstest mit einem Nonionic/Cationic-System
wird χ gefunden, indem man die aus dem Test bekannten Werte (das heisst c,, c2,o^und ß) in Gleichung (1) einsetzt
und für χ iterierend löst, so dass der Fehler bezüglich χ weniger als 0,001 beträgt. Dieses Verfahren wird für eine
Vielzahl derartiger Tests bei veränderlichen Anwendungsbedingungen wiederholt. Die erhaltenen x-Werte werden dann ver-
für wendet, um folgende Gleichung die kationische Monomerkonzentration
zu lösen:
cj = (i-x)f2c* (2)
Dann wird der C -Wert unter Anwendung von Gleichung (5) berechnet. ·
CR-C>2 (3)
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Die erhaltenen C^-Werte decken eine Vielzahl von Kombinationen
und Mengenverhältnissen zwischen verschiedenen nicht-ionischen und kationischen Oberflächenaktiven, bei
verschiedenen Konzentrationen und Temperaturen, die hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Beseitigung von fettig/öligen
Verschmutzungen bewertet wurden. Die Überprüfung der resultierenden Werte ergab, dass bei einem gegebenen System
die beste Beseitigung von fettig/öligen Verschmutzungen auftritt bei einem CR-Wert von etwa 0,002 bis etwa 0,2.
Dieser Bereich für CR (das heisst 0,002 bis 0,2) kann dann
verwendet werden, um den Bereich optimaler Mengenverhältnisse zwischen Nonionics und Cationics für jede gegebene Kombination
aus nicht-ionischem und kationischem Oberflächenaktivem für die gewünschte Waschkonzentration in einem gesamten
Waschkonzentrationsbereich von 100 Teilen pro Million (ppm) bis 10 000 ppm Oberflächenaktiver zu bestimmen. Diese Berechnung
wurde wie folgt ausgeführt, wobei 13, CR, c£, Cp,
M-, und Mp für ein gegebenes Paar aus Nonionic und Cationic
bekannt sind:
a) bei gegebenem nicht-ionischem und kationischem Oberflächenaktiven
und für jedes Ende des C_,-Bereichs wird auf χ aufgelöst unter Verwendung der Gleichung
(1-JC) eßX .= η
JrC
nach üblichen numerisch iterierenden Methoden bis zu einem Fehler von χ von weniger als 0,001·
b) der Bereich von Y wird ermittelt aus der Gleichung
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unter Verwendung von 100 ppm und 10 000 ppm als Grenzwerte für W für jedes Ende des CR-Bereichs;
c) das Verhältnis Nonionic/Cationic (NCR) für optimale Eigenschaften liegt dann im Bereich, der erhalten
wird durch Einsetzen der Grenzwerte für Y in die Formel
NCR = Ϊ=Ϋ
Bei Anwendung eines anderen Weges werden die Stufen (b) und (c) vereinigt zu einer einzigen Gleichung, die direkt auf
das Verhältnis NCR gelöst wird
NCR = Y = - (1000/Ν)Δ+ M9 (X-I)
'■ _ "■ * (1000/W)A + 1
Das obige Verfahren ist nur auf Waschlösungskonzentrationen oberhalb der kritischen Mizellenkonzentration des Nonionic/-Cationic-Gemischs
zutreffend. Bei Konzentrationen von etwa dem fünffachen der kritischen Mizellenkonzentration ist CR
praktisch konzentrationsunabhängig. Das bedeutet, dass bei üblichen Verwendungskonzentrationen (zum Beispiel 100 ppm
bis 10 000 ppm, und insbesondere von etwa 250 ppm bis etwa
3 000 ppm) die CR der meisten handelsüblichen Oberflächenaktiven
Cationic/Nonionic-Gemische{in welchen die kationische
Komponente eine CMC von weniger als etwa 100 ppm besitzt, gemessen bei 40,5 °C in Wasser von 6,7° gemischter Calcium-
und Magnesiumhärte) von der tatsächlichen Verwendungskonzentration unabhängig ist, so dass die Anwendung einer Konzentration
von etwa 1000 ppm in obiger Berechnung eine befriedigende Annäherung für den gesamten Bereich darstellt.
Wird in vorliegender Beschreibung kein Konzentrationsbereich
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angegeben, so ist mit der CR von 1 000 ppm zu rechnen.
Ausser diesen Kriterien hinsichtlich der reduzierten
kationischen Monomerkonzentration, kann das oberflächenaktive Gemisch aus Nonionic und Kation auch die nachstehend
beschriebenen Anforderungen hinsichtlich Trübungspunkt befriedigen. Neben der aussergewöhnlichen Reinigungswirkung gegenüber teilchenförmigen! Schmutz sind derartige
bevorzugte Gemische optimal hinsichtlich der Entfernung von fettig/öligen Verschmutzungen. Bei bevorzugten Mitteln
fällt der Trübungspunfct des Nonionic/Cationic-Gemischs
(und in bevorzugten Ausführungsformen des Nonionic/Cationic-Gemischs
plus allfälligen Elektrolyten) zwischen etwa 0 und etwa 95 C, vorzugsweise zwischen etwa 10 und etwa 70 0C,
und besonders bevorzugt zwischen etwa 20 und etwa 70 0C,
insbesondere zwischen etwa ^O und etwa 50 0C. Für Waschkraft
in kaltem Wasser sollte das oberflächenaktive Gemisch einen TrUbungspunkt zwischen etwa 0 und etwa 25 °c aufweisen.
Die Tatsache, dass ein Waschmittel einen Trübungspunkt innerhalb dieser Temperaturbereiche besitzt, sichert, dass
das Mittel unter Waxchtemperaturen verwendet, ausgezeichnete
Entfernung von fettig/öligen Verschmutzungen liefert. Besitzt ein Mittel keinen Trübungspunkt innerhalb des angegebenen
Temperaturbereichs, so zeigt es nicht die gute Fett- und ölentfernung in diesem Temperaturbereich. Die Waschmittel
zeigen ihre beste Fett- und ölentfernung, wenn die Temperatur der Waschlösung, in der sie verwendet werden, in einem Bereich
liegt, der sich um etwa 20 0C, vorzugsweise um etwa
15 C, und besonders bevorzugt um etwa 10 C um den Trübungspunkt des Nonionic/Cationic-Gemischs erstreckt. Andererseits
liegt der Temperaturbereich für die Waschlösung, in dem die bevorzugten Waschmittel optimale Fett/Öl-Entfernung ergeben,
zwischen der TrUbungstemperatur des Systems in Abwesenheit
der kationischen Komponente und einem um etwa j50 C, vorzugs-
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weise etwa 25 C, und besonders bevorzugt etwa 20 C
über dieser Trübungstemperatur liegenden Wert.
Unter dem "Trübungspunkt" wird in vorliegender Beschreibung
die Temperatur verstanden, bei der eine graphische Darstellung, die die Lichtstreuungsintensität des Gemischs
gegen die Waschlösungstemperatur aufträgt, scharf zum Höchstwert ansteigt, und zwar unter folgenden Versuchsbedingungen
:
die Lichtstreuungsintensität wird mit einem Photogoniodiffusometer
Modell VM-12397 (Hersteller Societe Francaise d1instruments de controle et d'analyses, auch (SOFICA)
genannt) gemessen. Die Probenzelle und ihr Deckel werden mit heissem Aceton gewaschen und trocknen gelassen. Das
oberflächenaktive Gemisch wird mit destilliertem Wasser zu einer Lösung von 1 000 ppm Konzentration angesetzt. Eine
Probe von etwa 15 ml wird in die Probenzellen eingefüllt unter Verwendung einer mit einem 0,2 u Nukleoporenfilter
ausgestatteten Spritze. Die Nadel der Injektionsspritze führt durch die Zellenabdeckung, so dass das Innere der
Zelle von atmosphärischem Staub abgedichtet ist. Die Probe wird in einem veränderlichen Temperaturbad gehalten, und
sowohl Bad als auch Probe werden ständig gerührt. Die Badtemperatur wird mit einem SOFICA-Erhitzer erhöht und durch
Zusatz von Eis gesenkt (Erhitzungsgeschwindigkeit 1 °C/Min.)· die Probentemperatur wird aus der Badtemperatur bestimmt.
Die Lichtetreuungsintensität der Probe wird dann bei verschiedenen
Temperaturen ermittelt unter Verwendung eines Grünfilters und keines Polarisators.
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Komponente aus Fettsäureamid
Gemäss bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung enthält
das Gemisch aus nicht-ionischen und kationischen Oberflächenaktiven
zusätzlich etwa 2 bis etwa 25 #, vorzugsweise etwa
2 bis etwa 16 %, und besonders bevorzugt etwa 3 bis etwa 10 ?
eines oberflächenaktiven Fettsäureamids.
Das Verhältnis der gesamten kationischen und nicht-ionischen Komponenten zum Amid im Gemisch liegt im Bereich von 5:1
bis etwa 50:1, vorzugsweise von etwa 8:1 bis 25:1. Derartige Gemische, die entsprechend den vorstehend angeführten
Mengenverhältnissen und mit der bevorzugten reduzierten kationischen Monomerkonzentration formuliert sind, erzielen
ausgezeichnete Beseitigung von teilchenförmigem Schmutz
und sind verbessert in Bezug auf die Wiederablagerung des Schmutzes.
Zu den in diesen bevorzugten Mitteln geeigneten Amidengehören unter anderen Carbonsäureamide, Sulfonsäureamide,
Phosphonsäureamide und Borsäureamide. Bevorzugte Amide sind solche der Formeln
O | S | R2 | |
R- | -C-N | S | |
·· | \ | R2 |
R2
R3--S-N-
worin R einen Cg-Cg^-Alkyl-, Alkenyl-, Alkylphenyl- oder
Alkylbenzylrest, vorzugsweise einen Clo-1g-Alkylrest, und
besonders bevorzugt einen C, ,-Alkylrest und R jeweils
Wasserstoff oder einen C-, g-Alkyl- oder Hydroxyalkylrest
und vorzugsweise Wasserstoff bedeuten. Spezifische Beispiele
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-X-
28571^4
derartiger Mittel sind ein Gemisch aus Stearoyl-cholinbromid (in der Waschlösung mit 120 Teilen pro Million vorliegend),
dem Kondensationsprodukt aus Kokosnussalkohol und 5 Mol Ethylenoxid (in der Waschlösung in einer Menge von etwa
357 Teilen pro Million vorliegend) und einem Mittelschnitt
1 2
aus Kokosnussalkylamid (R = Kokosnussalkyl, R = Wasserstoff,
in der Waschlösung in einer Menge von etwa 50 Teilen pro Million vorliegend); ferner ein Gemisch aus Stearoylcholinbromid
(100 ppm),dem Kondensationsprodukt von Kokosnussalkohol
und 5 Mol Ethylenoxid (357 ppm) und Lauramid
(R = C11, R = Wasserstoff, 45 ppm).
Weitere Komponenten
Während die erfindungsgemässen Waschmittel in W/aschmitteln
übliche Additive enthalten können, sollte die Menge an Aniorien erzeugenden Materialien und damit an Anionen, die
das jeweilige kationische oberflächenaktive Mittel in Wasser undispergierbar machen, minimal gehalten werden.
Ob ein spezielles Anion ein "störendes Anion" darstellt,
hängt von den physikalischen und chemischen Eigenschaften (zum Beispiel Struktur und Dissoziationskonstante) der
jeweiligen anionischen und kationischen Oberflächenaktiven des Mittels ab. Man bevorzugt, dass anionische Materialien
in hinreichend geringer Menge vorliegen, so dass nicht mehr als etwa 10 Mol-#, vorzugsweise nicht mehr als 5 Mol-# des
kationischen Oberflächenaktiven, das in der Waschlösung vorliegt, durch das anioriische Material komplex gebunden
werden. Durch derartige Komplexbindung zwischen anionischem Material und dem kationischen Oberflächenaktiven wird die
gesamte Reinigungswirkung und Konditionierung der Textilien durch das Waschmittel vermindert.
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Geeignete anionische Materialien werden aufgrund ihrer Komplexbildungskraft mit dem kationischen Material des
Mittels (Hinweis dafür ist die Dissoziationskonstante) gewählt. Besitzt ein anionisches Material eine Dissoziationskonstante
von mindestens etwa lxlO~^ (zum Beispiel Natriumtoluolsulfonat), so kann es in einer Menge bis zu
etwa 40 Gew.% des kationischen Oberflächenaktiven vorliegen.
Zeigt das anionische Material eine Dissoziationskonstante von mindestens etwa 1x10 , jedoch weniger als etwa 1x10*"^,
so kann es in einer Menge bis zu etwa 15 Gew.# des kationischen Oberflächenaktiven vorhanden sein, und, falls
das anionische Material eine Dissoziationskonstante von weniger als etwa 1x10"^ aufweist (zum Beispiel Natrium-Cll
8~linear~alkylbenzolsuli%onat)' so sollte diese Verbindung
nur in Mengen bis zu etwa 10 Gew.# des kationisehen Oberflächenaktiven vorhanden sein.
Um die Wirkung störender Anionen minimal zu halten, bevorzugt man, die erfindungsgemässen Mittel im wesentlichen
frei zu halten von Phosphat-, Polyphosphat-, Silicat- und Polycarboxylat-gerüststoff-Anionen, Carboxymethylcellulose
.und anionischen Oberflächenaktiven. Besonders bevorzugt sind solche Mittel, die im wesentlichen frei sind
von Phosphat, Polyphosphat und Carboxymethylcellulosen. Die erfindungsgemässen Mittel enthalten 0 bis etwa 20 %
Phosphatmaterialien, und auch bei fehlendem oder geringem Phosphatgehalt ergeben sie eine aussergewöhnliche Entfernung
von teilchenförmigem Schmutz. Man bevorzugt, die Mittel von Phosphatmaterialien im wesentlichen frei zu halten, sowohl
im Hinblick auf die Gebrauchseigenschaften als auch aus ökologischen Gründen.
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2857184
Die erfindungsgemassen Waschmittel können auch zusätzliche
Bestandteile enthalten, die allgemein in Waschmitteln vorkommen, entsprechend den obigen Beschränkungen bezüglich
störender Anionen, wobei man die konventionellen, in der Waschmittelindustrie üblichen Mengen einsetzt. Sehr geringe
Mengen (das heisst von etwa 1 bis etwa 15 #) an
Elektrolyten wie Perborate, Phosphate, Polyphosphonate, Carbonate oder Sulfate, können vorteilhaft für die Waschkraft
sein.
Die erfindungsgemassen Waschmittel können bis zu etwa
15 %» vorzugsweise bis zu etwa 5 Jß, und besonders bevorzugt
etwa 0,1 bis 2 % eines Schaumdämpfers enthalten. Typische Schaumdämpfer sind unter anderen" langkettige Fettsäuren
der in der US-SS 2 954 347 beschriebenen Art und deren
Kombinationen mit bestimmten Nonionlcs, siehe die US-PS
2 954 3^8. Andere, in den erfindungsgemassen Waschmitteln
brauchbare Schaumdämpfer sind nachstehend beschrieben, ohne dass damit eine Begrenzung vorgenommen wird.
Bevorzugte schaumdämpfende Additive sind in der US-PS
3 933 672 beschrieben, die siliconhaltige Schaumdämpfer
betrifft. Das Siliconmaterial kann ein alkyliertes PoIysiloxanmaterial
wie ein Kieselsäure-aerogel oder -xerogel oder hydrophobe Kieselsäure verschiedener Arten sein. Das
Siliconmaterial lässt sich besehreiben als Siloxan der
Formel
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-ψί-
worin χ eine Zahl von etwa 20 bis etwa 2 000 und R und R1
jeweils Alkyl- oder Arylreste, insbesondere Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und Phenyl darstellen. Die Polydimethylsiloxane
(R und R1=* Methyl) mit Molekulargewichten im
Bereich von etwa 200 bis etwa 200 000 und mehr sind sämtlich als Schaumdämpfer brauchbar, weitere geeignete
Siliconmaterialien, bei denen die Seitenketten R und Rf
aus Alkyl, Aryl oder Alkyl und Aryl im Gemisch bestehen, zeigen vorteilhafte schaumdämpfende Eigenschaften. Beispiele
ähnlicher Komponenten sind Diethyl-, Dipropyl-, Dibutyl-, Methyl-ethyl-, Fhenylmethyl-polysiloxan und
dergleichen. Weitere geeignete Silicon-Schaumdämpfer sind Gemische aus alkylierten Siloxanen (siehe oben) und fester
Kieselsäure. Diese Gemische werden hergestellt, indem man das Silicon an der Oberfläche der festen Kieselsäure zur
Haftung bringt. Ein bevorzugter Silicon-Schaumdämpfer ist eine hydrophobe, silanierte (besonders bevorzugt Trimethylsilaniert)
Kiselsäure mit einer Teilchengrösse im Bereich
von etwa 10 bis etwa 20 Millimikron, mit einer spezifischen
p
Oberfläche von mehr als 50 m /g, in innigem Gemisch mit flüssigem Dimethylsilicon mit einem Molekulargewicht im Bereich von etwa 500 bis etwa 200 000, bei einem Gewichtsverhältnis Silicon zu silanierter Kieselsäure von etwa 19:1 bis etwa 1:2. Der Silicon-Schaumdämpfer wird zweckmässig in freisetzbarer Weise einem wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren, im wesentlichen nicht-oberflächenaktiven, Detergens-impermeablen Träger einverleibt·
Oberfläche von mehr als 50 m /g, in innigem Gemisch mit flüssigem Dimethylsilicon mit einem Molekulargewicht im Bereich von etwa 500 bis etwa 200 000, bei einem Gewichtsverhältnis Silicon zu silanierter Kieselsäure von etwa 19:1 bis etwa 1:2. Der Silicon-Schaumdämpfer wird zweckmässig in freisetzbarer Weise einem wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren, im wesentlichen nicht-oberflächenaktiven, Detergens-impermeablen Träger einverleibt·
Besonders brauchbare Schaumdämpfer sind die selbstemulgierenden Silicon-Schaumdämpfer wie DB-544 (Handelsprodukt der DOW
Corning), das ein Silioxan/Glycol-Copolymer zusammen mit
fester Kieselsäure und einem Siloxanharz enthält.
030008/055·
2857184
Mikrokristalline Wachse mit einem Schmelzpunkt im Bereich
von 55 bis II5 0C und einer Verseifungszahl von weniger
als 100 stellen weitere Beispiele bevorzugter Schaumregulatoren zur Verwendung in den vorliegenden Mitteln dar.,
und solche Wachse sind in der US-PS 4 056 ^8l besehrieben.
Die mikrokristallinen Wachse sind im wesentlichen wasserunlöslich, Jedoch in Gegenwart organischer Oberflächenaktiver
in Wasser dispergierbar. Bevorzugte mikrokristalline Wachse besitzen einen Schmelzpunkt von etwa 65 bis 100 0C
und ein Molekulargewicht im Bereich von 400 bis 1000 und
eine Penetrationszahl von mindestens 6, gemessen bei 25 C
nach ASTM-DI521. Zu den geeigneten Beispielen obiger
Wachse gehören; mikrokristalline und oxydierte mikrokristalline Fetrolatumwachse, Fischer-Tropsch-und oxydierte
Fischer-Tropsch-Wachse, Ozokerit, Ceresin, Montanwachs,
Bienenwachs, Kandelillawachs und Carnaubawachs.
Weitere bevorzugte Schaumdämpfer zur vorliegerifen Verwendung
shd Alkylphosphatester. Diese bevorzugten Phosphatester
sind vorwiegend Monostearylphosphat, das zusätzlich Di- und Tristearylphosphate enthalten kann, sowie Monooleylphosphat,
das Di- und Trioleylphosphate enthalten kann.
Die Alkylphosphatester enthalten häufig eine gewisse Menge Trialkylphosphat· Ein bevorzugter Phosphatester kann daher
zusätzlich zum Monoalkylester, zum Beispiel Monostearylphosphat, bis zu etwa 50 Mol-56 Dialkylphosphat und bis zu
etwa 5 MoI-Ji Trialkylphosphat enthalten.
Weitere verträgliche Zusatzstoffe, die den erfindungsgemässen
Waschmitteln in konventionellen Mengen zugesetzt werden können, sind Bleichmittel, Bleichmittelaktivatoren,
Schmutzsuspendiermittel, Korrosionsinhibitoren, Farbstoffe,
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Füllstoffe, optische Aufheller, keimtötende Mittel, den
pH-Wert einstellende Mittel, Enzyme, Enzymstabilisatoren,
Duftstoffe, Gewebeweichmacher, Mittel zur Verminderung statischer Aufladung und dergleichen. Wegen der zahlreichen
und verschiedenartigen Gebrauchsvorteile der erfindungsgemässen Waschmittel sind jedoch zahlreiche Komponenten
wie zum Beispiel Mittel zur Verminderung der statischen Aufladung, Gewebeweichmacher und keimtötende Mittel gewöhnlich
nicht erforderlich.
Die erfindungsgemässen Waschmittel können in verschiedenen
physikalischen Formen hergestellt und verwendet werden, zum Beispiel als Feststoff, Pulver, Granulat, Paste oder
Flüssigkeit. Die Mittel eignen sich besonders zur Einverleibung in Substratgegenstände, die beim Waschen im Haushalt
eingesetzt werden. Diese Gegenstände bestehen aus einem wasserunlöslichen Substrat, das in zur Abgabe geeigneter
Form eine wirksame Menge, vorzugsweise etwa jj bis 120 g, insbesondere etwa 20 bis 80 g des erfindungsgemässen
Waschmittels enthält. Ein Besonders bevorzugter Substratgegenstand enthält ein Bleichmittel und einen Bleichaktivator
zusammen mit dem oberflächenaktiven Nonionic/Cationic-Gemisch
auf dem Substrat.
Gemäss einem besonders bevorzugten Verfahren zur Herstellung
der erfindungsgemässen Waschmittel werden die definierten
nicht-ionischen und kationisohen Oberflächenaktiven innig und vollständig bei einer Temperatur von etwa 25 bis etwa
95 0C, vorzugsweise von etwa 4-0 bis etwa 90 0C, miteinander
vermischt, ehe die weiteren Bestandteile zugesetzt werden. Bei Anwendung dieses Verfahrens gelangen die Komponenten
aus ihrer ursprünglichen flüssigen oder Pulverform in die Form einer dicken Paste, die zur Verwendung mit den beschriebenen
Substratgegenständen in idealer Weise geeignet ist.
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dieses Verfahren zur Herstellung der erf indungsgemässen Mittel angewandt, so liegen die Komponenten im Verhältnis
Nonionics zu Cationics von 5:1 bis etwa 1:1, vorzugsweise von 5*1 bis etwa 5:3* und besonders bevorzugt von etwa
10:3 bis etwa D:5 vor und werden zu Gemischen verarbeitet, die den beschriebenen Kriterien bezüglich reduzierter
Kätionenmonomerkonzentration entsprechen. Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens werden
diese Kompnnenten bei einer Temperatur von etwa 25 °C innig vermischt. In diesem Fall bevorzugt man, dass als Anion im
kationischen Oberflächenaktiven das Bromid vorliegt. Vermischt man Stearoyl-cholinbromid, eine pulverförmige Substanz
der Formel ! ο cn,
j 35 2 2, 3 .
: CH3 .
innig bei einer Temperatur von etwa 25 °C mit dem Kondensationsprodukt
aus Cnp-Al^hol und 5 Mol Ethylenoxid, einer
Flüssigkeit, im Verhältnis Nonionic zu Cationic von etwa 10:4, so entsteht als Produkt eine dicke Paste. Im wesentlichen
gleiche Ergebnisse erztelt man, wenn als nichtionisches oberflächenaktives Mittel das Kondensationsprodukt
aus Kokosnussalkohol und 5 Mol Ethylenoxid vorliegt.
Gemäss einer weiterer»;besonders bevorzugten Ausführungsform
dieses Verfahrens - werden die Komponenten bei einer Temperatur
von mindestens etwa 65 °C innig vermischt. In diesem Fall bevorzugt man als Anion im kationischen Oberflächenaktiven
das Chlorid. Wenn man also Stearoyl-cholinchlorid, ein Pulver, bei einer Temperatur von etwa 80 C innig mit
dem Kondensationsprodukt von C,2-Alkohol und 5 Mol Ethylenoxid,
einer Flüssigkeit, bei einem Verhältnis Nonionic/Cationic
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-JKf-
von etwa 10:4 vermischt, so entsteht als Produkt eine dicke Paste. Werden die gleichen Komponenten bei etwa
25 0C gemischt, so bleibt das Gemisch flüssig, was zur Herstellung von Substratgegenständen wesentlich weniger
günstig ist. Praktisch gleiche Ergebnisse erzielt man, wenn man als Nonionic das Kondensationsprodukt aus Kokosnussalkohol
und 5 Mol Ethylenoxid einsetzt.
Die erfindungsgemässen Waschmittel werden zum Waschen so eingesetzt, dass man eine wässrige Lösung bildet
(vorzugsweise mit einer Temperatur von etwa 10 bis etwa 50 0C), die etwa 0,01 (100 Teile pro Million) bis 0,3 %
(3 000 ppm), vorzugsweise etwa 0,02 bis 0,2 %, und besonders
bevorzugt etwa 0,03 bis etwa 0,15 # des Nonionic/-Cationic-Detergensgemischs
enthält,und die verschmutzte Wäsche in dieser Lösung bewegt. Sann wird die Wäsche gespült
und getrocknet. Bei derartiger Verwendung liefern die erfindungsgemässen Waschmittel ausserordentlich gute
Wasehkraft in Bezug auf teilchenförmigen Schmutz. Ferner tritt Weichmachung der Gewebe, Verringerung statischer
Aufladung und Ihhibierung eines Farbstoffaustrittsbei
damit gewaschenen Stücken ein.
Ohne die Absicht, sich auf eine Theorie festzulegen, wird angenommen, dass der Mechanismus bei der Entfernung tonigen
Schmutzes folgender ist: beim optimalen Verhältnis Nonionic zu Cationic, wie dies durch reduzierte Kationenmonomerkonzentration
definiert wird, wird das kationische Oberflächenaktive vom Tpnschmutz (negativ geladen) als irionomolekulare
Schicht absorbiert unter Neutralisierung der Ladung. Diese neutralisierte Ladung führt zu einer hydrophoben Oberfläche,
die die Adsorption des nicht-ionischen Oberflächenaktiven an der Tonoberfläche erhöht. Der tonige Schmutz wird dann
durch Bewegen leicht entfernt.
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-Jrf-
Es wurde gefunden, dass bei Verwendung der erfindungsgemässen
Nonionic/Cationic-Waschmittel in einer Waschlösung eine Schwellenkonzentration von mindestens etwa 50, vorzugsweise
etwa 100, und besonders bevorzugt von etwa Teilen pro Million an kationischer Komponente in der Waschlösung
vorliegen muss, damit die Vorteile bezüglich der Entfernung von teilchenförmigen! Schmutz erzielt werden.
Bei der in den USA üblichen Verwendung von etwa 150 bis 15000 Teilen pro Million eines Waschmittels in der Waschlösung
sind Verhältnisse von nicht-ionischen Oberflächenaktiven zu kationischen Oberflächenaktiven von 5:1 bis
etwa 1:1 notwendig, um diese Schwellenkonzentration in der Waschlösung zu ergeben.
Sämtliche Prozentangaben, Teile und Mengenverhältnisse betreffen das Gewicht, falls nichts Anderes angegeben ist.
Die folgenden, nicht einschränkenden Beispiele illustrieren die Waschmittel und das Verfahren gemäss der Erfindung.
Ein erfindungsgemässes Waschmittel besitzt folgende Zusammensetzung:
. .
Dikokosnussalkyl-dimethy1-ammoniumbromid
Kondensationsprodukt aus C11, ,,--Alkohol und
7 Mol Ethylenoxid (Neodol 45-77
HLB * 11,5 24
Natriumchlorid 66,5
CR = 0,0815
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Dieses Waschmittel mit einem Verhältnis Nonionic zu Cationic von etwa 10:4 wird in der wässrigen Waschlösung
in einer Konzentration von etwa 500 ppm eingesetzt, wobei der pH-Wert der Wasehlösung etwa 6,5 beträgt. Das Gemisch
zeigt ausserordentliche Waschkraft gegenüber tonigem
Schmutz.
Im wesentlichen gleiche Ergebnisse werden erzielt, wenn
das erfindungsgemässe Waschmittel kein Natriumchlorid enthält, woraus hervorgeht, dass bei der speziellen
obigen Waschmitte!zusammensetzung das Natriumchlorid
keine "störenden Anionen" zur Wasehlösung beisteuert.
Im wesentlichen gleiche Ergebnisse werden erzielt, wenn man das kationische Oberflächenaktive in obigem Gemisch
ersetzt durch C^'Al^l-kFimethylammoniumchlorid, C1Jj.-Alkyl-trimethylammoniumbromid,
Di-C,Q-alkyl-dimethylammoniumchlorid,
Di-C12-alkyl-dimethylammonium chlorid,
Tri-C -alkyl-methylammoniumb-romid, Tri-C -alkyl-
8 10
methylammonlumchlorid oder eine der folgenden kationischen
oberflächenaktiven Verbindungen:
I Δ '
C12H25
C12H25
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-tf-
:i2H25
h C12H25
„ 2
O O CH,
i! · Il I.3
C14H29-O-C-CH2CH2-C-O-CH2CH2-N-CH3 Br*
. CH3
! O CH
I! I+ 3
C10H21-O(CH2CH2O)10-C-CH2-N+-CH3 Cl"
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-JKf-
ähnliche Reinigungswirkung erzielt man ferner, wenn man
das obige kationische oberflächenaktive Mittel ersetzt durch ein Gemisch aus Diltokosnussalkyl-dimethylammoniumbromid
(A) und G^^ ^^^"^T^mQ^i^&mmon^umc^^ov^^i (B)
im Verhältnis A zn B von etwa 4si, 3 si, 2:1, 1:1, 1:2
oder 1:4, durch ein Gemisch aus
li3
^3 -Cli3 Br" (C)
Si-C,Q-alkylTdiraethyla-Rinioaiumehlorid. (D) im Verhältnis
G:D von etwa 5:1, 3:1, lsi, 1:3 oder 1:5 oder ein Gemisch
aus C und
O CH-
W
I.
■ .Cl2H250CCIi2Gi2Oi7"Cn2~0~Ö~ai2ai2~H"r-CH3 Cl~ ^
CH3
is "Je^JiSdlfcCiis GgS won etwa Jsls 3sla 2:1* lsi, 1:2, 1:3«
1:4 oder 1:7.
Im wesentlichen ähnliche Ergebnisse werden erzielt, wenn man die nicht-ionische Kompnnente des obigen Gemischs ersetzt
durch das Kondensationsprodukt von C1Q-Alkohol und
3 Mol Ethylenoxid (HLB =9), das Kondensationsprodukt aus Kokosnussalkonol und 5 Mol Ethylenoxid, das Kondensatiönsprodukt
aus Kokosnussalkohol und 7 Mol Ethylenoxid (HLB = 12,8), das Kondensationsprodukt aus einem C,g ,,-Alkohol und"6,5 Mol
Ethylenoxid (HLB = 12), das Kondensationsprodukt eines C12-15-AIkOhOlS und 3 Mol Ethylenoxid (HLB = .7,9) oder
das gleiche Produkt, abgestreift zur Entfernung der nichtethoxylierten oder schwach ethoxylierten Fraktionen, das
Kondensationsprodukt aus C,2-Alkohol und 5MoI Ethylenoxid,
das Kondensationsprodukt eines C12 ,^-Alkohols und 9 Mol
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Ethylenoxid oder das Kondensationsprodukt eines C, j,,,--Alkohols
und j5, 4 oder 9 Mol Ethylenoxid, ein Gemisch aus dem Kondensationsprodukt eines C1JIi-1C-AIkOhOIs und 3 Mol
Ethylenoxid und dem Kondensationsprodukt eines C1^-1,--Alkohols
und 7 Mol Ethylenoxid im Verhältnis niedrigethoxyliertem
Nonionic zu höher-ethoxyliertem Nonionie
von etwa 2:I^ oder das Gemisch aus dem Kondensationsprodukt
aus Kokosnussalkohol und 5MoI Ethylenoxid und einem Alkylglyceryläther der Formel
C12H25~OCH2CH~CH2OH
OH
im Verhältnis Alkoholethoxylat zu Glyceryläther von etwa
Im wesentlichen gleiche Ergebnisse erzielt man ferner, wenn im Waschmittel ein Verhältnis von nicht-ionischem
Oberflächenaktivem zu kationischem Oberflächenaktivem von 1:1, 10:3, 5:3* 3Q5 oder 5:1 vorliegt.
Im wesentlichen analoge Ergebnisse erzielt man ferner bei Formulierung des Waschmittels derart, zum Beispiel durch
Zusatz von Monoethanolamin, dass in der Waschlösung einen pH-Wert von etwa 7, 8, 8,5, 9 oder 10 entsteht.
Ein erfindungsgemässes Waschmittel besitzt folgende Zusammensetzung:
■
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-ß6-
Bestandteil Gew.
%
O CH-
Il \J
CH3
Kondensationsprodukt aus C1 „ -,-^-Alkohol mit
3 Mol Ethylenoxid^ zur Entfernung von niederen Ethoxylaten und nicht ethoxylierten Fraktionen
abgestreift (Neodol 23-J5T) 20
Wasser und in geringen Mengen vorhandene
Komponenten auf 100
Das Waschmittel weist ein Verhältnis Nonionic zu Cationic von etwa 10:4 auf und wird in der wässrigen Waschlösung in
einer Konzentration von etwa 500 ppm eingesetzt, womit ein pH-Wert in der Waschlösung von etwa 6,5 entsteht.
Das obige Waschmittel zeigt ausgezeichnete Waschkraft gegen
teilchenförmigen Schmutz, gute Fett- und ölentfernung und bewirkt Gewebeweichmachung, verminderte statische Aufladung
und Inhibierung von Farbstoffaustritt bei den damit gewaschenen
Wäschestücken.
Dn wesentlichen gleiche Ergebnisse erzielt man, wenn man
die nicht-ionische Komponente des obigen Gemischs ersetzt durch das Kondensationsprodukt aus C10-AIkOhOl und 3 Mol
Ethylenoxid, das Kondensationsprodukt aus C,^-Alkohol und 5 Mol Ethylenoxid (HLB = 11), das Kondensationsprodukt aus
Kokosnussalkohol und 5 Mol Ethylenoxid, das Kondensationsprodukt aus Kokosnussalkohol und 7 Mol Ethylenoxid, das
Kondensationsprodukt eines C12-1-J-AIkOhOIs und 6,5 Mol
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Ethylenoxid oder das Kondensationsprodukt eines C1^1,--Alkohols
und 7 Mol Ethylenoxid.
Im wesentlichen gleiche Ergebnisse erzielt man ferner, wenn das Verhältnis zwischen nicht-ionischen Oberflächen
aktiven zu kationischen Oberflächenaktiven im Gemisch 10:3, 20:7, 10:5, 20:11, 5:3, 5:4 oder 1:1 beträgt.
Gleiche Ergebnisse werden erzielt, wenn man das obige kationische oberflächenaktive Mittel ersetzt durch eine
der folgenden Verbindungen?
O · CH^
H * 3
CIIOiC+
I O CH,
ii I
j C12H25 0(CH2CH2O) g-CH^C-O-CII,^--!^-^ Br
CII3
O -CH,
P I 3
c-CH 2-N+-CH3 Cl
CH3
OHHO CH,
«111 I
C13H27-°(CH2CH2O)3-C-C=C-C-O-CH2CH2-N+-CH3
CH-
0 CH,
1 I 3
C11 H?3~° (CH9CH OCH CH0O) -,-C-CH-N-CH^ Br"
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-st* -
Ein erfindungsgemässes Waschmittel wird formuliert, indem
man das Kondensationsprodukt von Kokosnussalkohol mit 5 Mol
Ethylenoxid (HLB = 10,5) mit einem erfindungsgemäss bevorzugten kationischen oberflächenaktiven Mittel der Formel
ι O CH-
C17H35-C-O-CII2CH2-N-CH3 Cl
CH3
kombiniert im Verhältnis Nonionic zu Cationic von etwa 10:4 (Cp. = 0,071). Dieses Waschmittel zeigt einen pH-Wert
in der Waschlösung von etwa 8,5, es wird in der Waschlösung in einer Konzentration von etwa 500 ppm eingesetzt. Ein
zweites Waschmittel gemäss der Erfindung wird formuliert, indem man die gleichen nicht-ionischen und kationischen
Oberflächenaktiven in gleichem Mengenverhältnis kombiniert. Das Mittel enthält ferner Monoethanolamin als Quelle für
Alkalität in solcher Menge, dass dasMonoethanolamin in der Waschlösung in einer Menge von etwa 30 ppm vorliegt, sobald
man das Gesamtgemisch in einer Konzentration von etwa 530 ppm
einsetzt. Der pH-Wert in der Waschlösung beträgt für dieses zweite Waschmittel etwa 9,3.
Gleiche Proben aus Polyester/Baumwoll-Gemisch werden mit einem Schmutzgemisch verfleckt, der aus Ablagerung aus
Klimaanlagefiltern und einem Gemisch aus Mineralöl, Olivenöl und ölsäure zusammengestellt war. Die verschmutzten
Probestücke wurden dann mit jeweils einem der beiden obigen Waschmittel in einer Waschmaschine von 5,8 1 Inhalt gewaschen,
die die Wirkung einer handelsüblichen Waschmaschine nachahmt. Der Wasehvorgang wurde während 10 Min. ausgeführt
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bei einer Wassertemperatur von etwa 58 0C mit Wasser, das
6,7° gemischte Calcium- und Magnesiumhärte aufwies.
Die Waschkraft wurde berechnet aus der Gewichtsabnahme unter Verwendung des Mittelwerts der drei verschmutzten Proben je
Waschmittel. Beide Waschmittel ergaben ausgezeichnete Sehmutzentfernung. Mit dem Monoethanolamin enthaltenden Cationic/-Nonionic-Gemisch
höhrer Alkalität wurde eine Schmutzentfernung von etwa 7J5 % erzielt, während diese bei dem Cationic/-Nonionic-Gemisch
mit niedrigem pH-Wert etwa 50 % betrug.
Diese Daten zeigen, dass man die verbesserte Schmutzentfernung erzielt unter Verwendung eines Cationic und Nonionic
enthaltenden Waschmittels höherer Alkalität, wie diese durch Zusatz von Monoethanolamin erzielt wird.
Im wesentlichen gleiche Ergebnisse werden erhalten, wenn man andere Quellen für Alkalität oder Basizität wie Natriumhydroxid,
Natriumcarbonat, Triethanolamin oder Natriumsilicat in vergleichbaren Mengen anstelle von oder zusammen mit dem
Monoethanolamin einsetzt.
Gleiche Eegebnisse werden ferner erhalten, wenn man die obige
nicht-ionische Komponente ersetzt durch das Kondensationsprodukt
aus C,0_Alkohol und 3MoI Ethylenoxid, das Kondensationsprodukt
aus Kokosnussalkohol und 6-Mol Ethylenoxid, das Kondensationsprodukt,aus Kokosnussalkohol und 7 Mol
Ethylenoxid, das Kondensationsprodukt eines C12_,,-Alkohols
und 6,5 Mol Ethylenoxid, das Kondensationsprodukt aines C,h_ic-Alkohols und 7 Mol Ethylenoxid oder das Kondensationsprodukt eines Cl2_,,-Alkohols und J5 Mol Ethylenoxid, das
zur Entfernung von niedrig-ethoxylierten und unethoxylierten
Fraktionen abgestreift wurde.
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Ausgezeichnete Reinigungswirkung erzielt man auch, wenn,
im Waschmittel Mengenverhältnisse von Nonionic zu Cationic von etwa 5:1, 4:1, 10:3, 20:7, 20:9, 2:1, 5:3 oder 1:1
vorliegen.
Ausgezeichnete Reinigungswirkung erzielt man ferner, wenn
man die nicht-ionische Komponente ersetzt durch ein Gemisch
aus dem Kondensationsprodukt eines Ο,η -,(--Alkohols und
3 Mol Ethylenoxid und dem Kondensationsprodukt eines C1^-15-AIkOhOlS und 7 Mol Ethylenoxid im Verhältnis niedrigethoxyliertes
Nonionic zu höher-ethoxyliertem Nonionic
von etwa 2:1 oder durch ein Gemisch.aus dem Kondensationsprodukt
aus Kokosnussalkohol und 5 Mol Ethylenoxid und einem Alkylglyceryläther der Formel
'■ C12H25-OCH2CH-CH2OH
OH
OH
im Verhältnis Alkoholethoxylat zu Glyceryläther von etwa
7:3.
3jn wesentlichen gleiche Reinigungswirkung erzielt man ferner,
wenn man die kationische Komponente ersetzt durch C-jp-Alkyltrimethylammoniumchlorid,
C-j^-Alkyl-trime thylammoniumbromid,
Di-C-jQ-alkyl-dimethylammoniumbromid, Di-C1p-alkyl-dimethylammoniumchlorid,
Tri-Cn-alkyl-methylammoniumbromid, Tri-C1Q-alkyl-methylammoniumchlorid
oder kationische Komponenten folgender Formeln:
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LA
C14H29-C j Br"
N+-
C14H29
O CH_
υ I+ 3
C-O-CH2CH2-N+-CH
I
CH3
CH3
0 0 CH,
Ii ι ι 3
C-CH2CII2-C-O-Cn2CII2-N+-CH3 Cl"
CH3
pil Π Π r*W
+ ' ■
3I 2 2
CII-, .
CII-, .
! 0 CH-
; Il I.3 - *
C10n2l"°(CH2CH2O)10-C-CH2-N -CH3 Cl"
CH3
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-JSlS -
Ein Waschmittel gemäss der Erfindung wurde formuliert, indem man das Kondensationsprodukt von Kokosnussalkohol
mit 5 Mol Ethylenoxid mit dem kationischen Oberflächenaktiven der Formel
O . CH
i Cl7II35-C-°-C?H2CH2-N -ClI3 Cl~ ■
CH3
derart kombinierte, dass das Verhältnis von nicht-ionischem zu kationischem Oberflächenaktiven etwa 10:4 betrug. Das
Waschmittel wurde in der Waschlösung in einer Konzentration von etwa 500 ppm angewandt. Ein zweites erfindungsgemässes
Waschmittel wurde formuliert, das gleiche nicht-ionische und kationische Komponenten in gleichem Mengenverhältnis
und zusätzlich ein C,p_,g-Alkylfettsäureamid in solcher
Menge enthielt, dass die Amid-Komponente in der Waschlösung in einer Konzentration von 50 ppm vorlag bei einer Verwendungskonzentration
des Waschmittels von 500 ppm. Dieses Gemisch besass in der Waschlösung einen pH-Wert von etwa
8,4. Neun Probestücke (3 Baumwollstücke, 3 Polyesterstueke
und 3 Stücke aus Polyester/Baumwollgemisch) wurden mit einer Suspension von Ton in Wasser beschmutzt und in einer
3,8 1-Waschmaschine gewaschen, die die Wirkung einer handelsüblichen
Waschmaschine nachahmt, wobei jedes der beiden obigen Waschmittel verwendet wurde. Zum Niederschlagen des
aus den beschmutzten Probestücken entfernten Schmutzes wurden zwei 28x28 cm grosse Schiaufenf-totteestücke aus
100 % Baumwolle in jede Waschmaschine gelegt. Der Waschvorgang
erfolgte während 10 Min. in Wasser von etwa 38 C,
das 6,5° Calcium- und Magnesiumhärte aufwies. Nach dem Waschen
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-Jt-
der Frotteestüeke in den jeweiligen Testversuehen und dem
ansehliessenden Trocknen wurde die Reflexion der Frotteestüeke mit einem Hunter-Reflektometer bestimmt. Die Reinigungswirkung
beider Waschmittel war bei den beschmutzten Proben ausgezeichnet. Das erste, nur nicht-ionische und
kationisehe Komponente enthaltende Mittel ergab ausserdem bei den Frotteestüeken eine Reflexion von 53 Hunter-Weiße-Einheiten,
während das zweite Gemisch, das zusätzlich die Amidkomponente enthielt, Frotteestüeke mit einer Reflexion
von 71 Hunter-Weiße-Einheiten lieferte. Diese Werte demonstrieren
die verbesserten Eigenschaften bezüglich der Verhinderung einer erneuten Sehmutzablagerung, die man bei
Zusatz einer Amid-Komponente zu den erfindungsgemässen, kationisehe und nicht-ionische Oberfläehenaktive enthaltenden
Mitteln erzielt.
Praktisch gleiche Ergebnisse werden erhalten, wenn die Amid-Komponente in solcher Menge vorliegt, dass die Amid-Konzentration
in der Waschlösung etwa 80 ppm, 75 ppm* 65 ppm,
55 Ppm* 4-0 ppm oder 30 ppm beträgt. Gleiche Ergebnisse
erzielt man ferner, wenn obige Amid-Komponente durch ein Amid der Formel
O R2 ■ ■ 1 R2
1 Ji S- . ■ - !I . S^.
i K-C-Kx ■ oder n\s-U
! Xn2 i t% x 2
J R ! O O IT
ersetzt wirde: worin R einen Cg-Alkyl-, C10-AIlCyI-, C-g-Alkyl,
C,-,-Alkyl-, C^c-Alkyl- oder C,7-Alkylrest und R Wasserstoff,
Methyl, Ethyl, Propyl oder Hydroxymethyl bedeuten.
030008/0581
Ausgezeichnete Ergebnisse erzielt man ferner, wenn das
obige Nonionic ersetzt wird durch das Kondensationsprodukt von C10-AIkOhOl mit 3 Mol Ethylenoxid, das Kondensationsprodukt
aus Kokosnussalkohol und 6 Mol Ethylenoxid, das Kondensationsprodukt aus Kokosnussalkohol und 7 Mol Ethylenoxid,
das Kondensationsprodukt eines C1O-1-Z- -Alkohols mit
6 Mol Ethylenoxid, das Kondensationsprodukt eines 0,^,,--Alkohols
mit 7 Mol Ethylenoxid, oder das Kondensationsprodukt eines C12-1-I-AIkOhOIs mit 3 Mol Ethylenoxid, das
abgestreift wurde zur Entfernung nicht-ethoxylierter und niedrigerer Ethoxylatfraktionen. Ausgezeichnete Ergebnisse
werden ferner erzielt, wenn man das Nonionic ersetzt durch ein Gemisch aus dem Kondensationsprodukt von C10-ALkohol
mit 3 Mol Ethylenoxid und dem Kondensationsprodukt eines sekundären C,,--Alkohols mit 9 Mol Ethylenoxid im Verhältnis
niedrigeres Ethoxylat zu höherem Ethoxylat von etwa J:l
oder durch ein Gemisch aus dem Kondensationsprddukt von Kokosnussalkohol mit 5 Mol Ethylenoxid und einem Alkylglyceryläther
der Formel
C12H25-OCH2CII-CH2OH
OH
wobei das Verhältnis Nonionic zu Glyceryläther etwa 3:1
beträgt.
Praktisch gleiche Ergebnisse werden ferner erzielt, wenn das Verhältnis zwischen nicht-ionischem Oberflächenaktivem
zu kationischem Oberflächenaktivem in obigen Mitteln 5 Jl*
10:3, 20:7, 20:9, 2;1, 5:3 oder 1:1 beträgt.
Ausgezeichnet Ergebnisse werden ferner erzielt, wenn man
die kationische Komponente in obigen Mitteln ersetzt durch C^-Alkyl-trimethylammoniumchlorid, C1 u -Alkyl-trimethylammoniumchlorid,
Dl-C10-alkyl-dimethylammoniumbromid,
03000870558
Di-C^g-alkyl-dimethylamraoniumchlorid oder Trl-C10-alkyljne
thylammoniumbromid.
Ein festes teilchenförmiges Waschmittel gemäss der Erfindung
wird durch Mischen folgender Komponenten hergestellt;
Dikokosnussalkyl-dimethylammoniumbromid 5
Kondensationsprodukt aus Kokosnussalkohol
und 5 Mol Ethylenoxid 12
Natriumbicarbonat 45,O
C12_1g-Alkylfettsäureamid ' 4,0
Natriumchlorid 32,0
in geringer Menge vorliegende Zusätze
(Schaumunterdrücker, Duftstoff und dergl.) 1,0
(Schaumunterdrücker, Duftstoff und dergl.) 1,0
D = 0,0466
Xl
030008/OBS8
Claims (12)
1. Waschmittel mit einem pH-Wert in der wässrigen Waschlösung von mindestens etwa 6,5, das von öligen Kohlenwassers
toff materialien, Fettsäure-polyglycoläther-diestermaterialien
und kationischen Materialien mit etwa oder mehr Ethylenoxidgruppen im wesentlichen frei
ist und 0 bis etwa 20 % Phosphatmaterial enthält, gekennzeichnet
durch etwa 5 bis etwa 100 % eines oberflächenaktiven
Gemischs, bestehend im wesentlichen aus
a) einem biologisch abbaubaren nicht-ionischen Oberflächenaktiven der Formel R(OC2Hu) OH, worin R
eine primäre oder sekundäre Alkylkette mit etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen und η einen Mittelwert
von etwa 2 bis etwa 12 darstellen, mit einem HLB von etwa 5 bis etwa 17,
b) einem von Hydraziniumgruppen"freien kationischen
Oberflächenaktiven der Formel
worin jeder Rest R eine organische Gruppe, enthaltend einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl-
oder Alkenylrest bedeutet, der gegebenenfalls durch bis zu 3 Phenyl- oder Hydroxylgruppen substituiert
und gegebenenfalls durch bis zu 4 Gruppierungen der folgenden Art
OHHO. O OH HO
Ii 1 ! W- ' . Ii IM «II
-C-N-, -N-C-, -O-, -0-C-O-, -O-C-N-, -N-C-O-,
030D-Ö8/05S8
INSPECTED
-fg..
oder deren Gemische unterbrochen ist, wobei R etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstoffatome besitzt und
zusätzlich bis zu 12 Ethylenoxidgruppen enthalten kann, m eine Zahl von 1 bis 3 ist, wobei nicht mehr
als eine Gruppe R in einem Molekül insgesamt 16 oder mehr Kohlenstoffatome aufweisen kann, wenn m
die Zahl 2 ist, oder nicht mehr als 12 Kohlenstoff-
p atome, wenn m die Zahl j5 bedeutet, R jeweils einen
Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4- Kohlenstoffatomen
oder einen Benzylrest darstellt, wobei nicht
2
mehr als zwei Reste R pro Molekül Benzyl sein können, χ eine Zahl von 0 bis 11 darstellt, wobei allfällige restliche Valenzen an Kohlenstoffatomen durch Wasserstoff abgesättigt sind, Y einen der Reste
mehr als zwei Reste R pro Molekül Benzyl sein können, χ eine Zahl von 0 bis 11 darstellt, wobei allfällige restliche Valenzen an Kohlenstoffatomen durch Wasserstoff abgesättigt sind, Y einen der Reste
N-C-
(2) -C/+ I
ι N-C-
IC4)T"
030008/0558
(5) -NT-
worin ρ eine Zahl von 1 bis 12 bedeutet,
(G) -N-1
(7)
(C2H4O)pH
worin jedes ρ eine Zahl von 1 bis 12 bedeutet,
(O) N N Il +1 C * C
oder
(9) Gemische davon darstellt,
L die Zahl 1 oder 2 bedeutet, wobei die Y-Reste von-
1 2 einander getrennt sind durch Reste aus R - oder R Analogen mit 1 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen und zwei
freien Kohlenstoff-Einfachbindungen, falls L die Zahl 2
ist, Z ein Anion in zur Erzielung elektrischer Neutralität ausreichender Menge bedeutet, wobei das kationische
Oberflächenaktive im Gemisch mit dem nichtionischen Oberflächenaktiven mindestens in Wasser dispergierbar
ist,
wobei das Verhältnis zwischen dem nicht-ionischen Oberflächenaktiven
und dem kationischen Oberflächenaktiven
030003/0558
-0S-
Z§57164
im Bereich von etwa 1:1 bis 5:1 liegt und das kationische
Oberflächenaktive in einer Menge von weniger als 10 # des Mittels vorhanden ist.
2. Waschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das oberflächenaktive Gemisch eine reduzierte kationische Monomerkonzentration von etwa 0,005 bis
etwa 0,2 aufweist.
J. Waschmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das oberflächenaktive Gemisch eine reduzierte kationisehe Monomerkonzentration von etwa 0,008 bis
etwa 0,15 aufnreist.
4. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis J3 dadurch
gekennzeichnet, dass L die Zahl 1 bedeutet.
5. Waschmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass ρ eine Zahl von 1 bis 10 und Y einen der Reste
-N+-, -C I - , -H± ■ . , -N±
1 ^N-C- (02H40)pH (C2
oder Gemische davon darstellen.
6. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5? dadurch
gekennzeichnet, dass im nicht-ionischen Oberflächenaktiven R einen C1Q- bis C-g-Alkylrest bedeutet.
7. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im nicht-ionischen Oberflächenaktiven
η eine Zahl von 2 bis 7 bedeutet.
030008/0558
8. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es im wesentlichen frei ist von
Phosphat-, Polyphosphat-, Silicat- und Polycarboxylat-Gerüstanionen,
von Carboxymethylcellulose und anionischen
■ Oberflächenaktiven.
9. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen nichtionischem und kationischem Oberflächenaktiven 5:1 bis
etwa 5:5 beträgt.
10. Waschmittel nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis zwischen nicht-ionischem Oberflächenaktiven und kationischem Oberflächenaktiven '.
etwa 10:3 bis etwa 10:5 beträgt.
11. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in kationischen Oberflächenaktiven
m die Zahl 1 bedeutet, χ die Zahl 3 und R einen
10 Io
12. Waschmittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht-ionische Oberflächenaktive aus dem Kondensationsprodukt
von C,0-Alkohol und 3 Mol Ethylenoxid,
dem Kondensationsprodukt von Kokosnussalkohol und 5 Mol Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt von C^-Alkohol
und 5 Mol Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt eines C-,ρ ,^-Alkohols mit 3 Mol Ethylenoxid oder dem gleichen
Kondensationsprodukt, jedoch abgestreift zwecks Entfernung niedrigerer und nicht-ethoxylierter Fraktionen,
dem Kondensationsprodukt eines C12_-,.,-Alkohols mit 6,5 Mol
Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt eines C -,.,-Alkohols
12 1^
030008/0558
mit 9 Mol Ethylenoxid, dem Kondensationsprodukt eines
Cl4-l(5~Alkohols mifc ^ Mo1 Etnylenoxidi dem Kondensationsprodukt
eines C11, ,,--Alkohols mit 4 Mol Ethylenoxid,
dem Kondensationsprodukt eines C1N-1C-AIkOhOlS mit
7 Mol Ethylenoxid, dem Kondensat ions produkt eines C-Alkohols mit 9 Mol Ethylenoxid oder Gemischen davon besteht.
7 Mol Ethylenoxid, dem Kondensat ions produkt eines C-Alkohols mit 9 Mol Ethylenoxid oder Gemischen davon besteht.
030008/0558
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