DE3609425A1 - N-hoehere alkyl- und alk(en)ylneoalkanamide verfahren zu deren herstellung, antistatische mischungen mit einem gehalt an derartigen amiden und verfahren zur verringerung der statischen aufladung von textilien - Google Patents
N-hoehere alkyl- und alk(en)ylneoalkanamide verfahren zu deren herstellung, antistatische mischungen mit einem gehalt an derartigen amiden und verfahren zur verringerung der statischen aufladung von textilienInfo
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Description
-■"β -
Die Erfindung betrifft in einer Hinsicht neue Alkanamide,
die im Wasch- oder Spülwasser von Fasermaterialien wie Textilien oder Haushaltswäsche und insbesondere von
Textilien mit synthetischen Polymerfäden wie Polyestergewebe absorbiert werden können und die diesen Textilien
antistatische Eigenschaften verleihen, so daß die Ansammlung oder Entwicklung elektrostatischer Ladungen verhindert
wird. Insbesondere betrifft die Erfindung N-höhere Alkyl- und Alkenylneoalkanamide mit 5 bis 16 Kohlenstoffatomen
in der Acylgruppe und 8 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkyl- bzw. Alkenylrest der Amingruppe, wie Neodecanamide,
Neopentanamide, Neoheptanamide, Neononanamide,
Neododecanamide, Neotridecanamide und Neptetradecanamide. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung
dieser neuen Verbindung sowie Waschmittel, Spülmittel und andere antistatische Mischungen und diese
enthaltende Produkte sowie letztlich ein Verfahren zur Behandlung von Textilien mit derartigen Zusammensetzungen
beim Waschen, Spülen oder anderen Maßnahmen zur Vermittlung antistatischer Eigenschaften.
■ j Neodecan- und Neopentansäuren werden zur Zeit von Exxon
Chemical Americas vertrieben und sind in einer Firmen-
schrift dieser Gesellschaft "Neo Acids Properties, Chemistry
and Applications" 1982 beschrieben. Andere Neoalkansäuren wie Neoheptansäure, Neononansäure und gemischte
Neododecan-, Neotridecan- und Neotetradecansäuren sind ebenfalls hergestellt worden. Amide dieser Neosäuren
und Verfahren zu deren Herstellung sind auf Seite 10 in Spalte 1 dieser Pirmenschrift offenbart/ ebenso deren
Einsatzmöglichkeiten als Pestizide, Weichmacher für Polyvinylchloride, Schaumverstärker, Schaumdrücker und
Gleitmittel für Polyolefinfolieny jedoch findet sich
in dieser Literatur kein Hinweis auf die erfindungsgemäßen Neoalkanolamide und deren bevorzugte Herstellungsweise,
die zu einem hellgefärbten besseren Produkt führt; ferner ist deren Einsatz als Antistatika nicht nahegelegt.
Computerrecherchen nach US-Patenten im Zeitraum von 1050-1984 und in Chemical Abstracts von 1967-1985 ergaben
nur die US-PS 4 440 666, die einen flüssigen Kohlenwasserstoff offenbart, der kleine Anteile eines Reaktionsproduktes
aus Polyalkylenpolyamin und einer Neosäure mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen enthält, wobei das Amid als
Korrosionsinhibitor wirkt. Auch hier werden keine N-höhere Alkyl- oder Alkenylneoalkanamide offenbart und auch
nicht deren antistatischen Eigenschaften angedeutet.
In der gesamten Literatur findet sich kein Hinweis auf N-höhere Alkyl- oder Alkenylneoalkanamide, und es werden
auch nicht antistatische Eigenschaften dieser oder naher
verwandter Verbindungen erwähnt und auch nicht deren Einsatz in Waschmitteln, Spülmittel oder anderen Textilbehandlungsmittel^
Moderne synthetische Waschmittel haben eine ausgezeichnete Reinigungskraft und hinterlassen im Gegensatz zu
Seifen gewöhnlich auf den gewaschenen Textilien keine Rückstände von insbesondere fettigen Materialien, jedoch
zeigen die gewaschenen Textilien nicht den erwünschten weichen Griff. Da synthetische polymere Fäden und die
aus diesen hergestellten Textilien vorwiegend in der Haushaltswäsche vorkommen und den Nachteil haben, daß
sie statische Aufladungen ansammeln können, und zwar während des Maschinentrocknens oder bei Kontakt mit
anderen Werkstoffen, führt die statische Aufladung zu einer Entladung oder Funkenbildung, die durch die Abwesenheit
von Fettsäuren oder unlöslichen Seifenablagerungen auf den Fasern erhöht wird. Aus diesem Grunde hat man
erhebliche Anstrengungen gemacht, um Mittel zu finden, die zusammen mit üblichen Waschmitteln oder im Spülwasser
eingesetzt werden können und die statische Aufladung verringern oder die Ansammlung einer derartigen Aufladung
verhindern.
Als Weichmachungsmittel hat man in Waschmitteln quaternäre Ammoniumsalze wie Di-niedere Alkyl-di-höhere-alkylammoniumhalogenide,
wie beispielsweise Dimethyldistearylammoniumchlorid als Textilweichmachungsmittel eingesetzt
und zwar in Waschmitteln, als getrennte Textilweichmachungsmittel führt, das Spülwasser und auf Papier,
Schwämmen oder anderen Substraten, von denen diese Verbindungen im Wäschetrockner an die umgewälzte Wäsche abgegeben
werden. Es sind auch verschiedene Amine für derartige Einsatzzwecke bekannt. Da jedoch kationische Verbindungen
mit anionischen Waschmitteln nachteilig reagieren erhält man bei deren Einsatz in anionischen Waschmitteln
unerwünschte Nebenprodukte und eine Verringerung der Waschkraft.
Ein wesentlicher Punkt der vorliegenden Erfindung beruht darauf, daß bestimmte Amide gefunden wurden, die wasserunlöslich
sind und bei normalen Einsatztemperaturen von 10 bis 90°C und vorzugsweise 10 bis 600C in öliger
•J·
oder plastischer Form bzw. fließfähig oder verteilbar vorliegen. Insbesondere sind diese Amide mit den gewünschten
physikalischen Eigenschaften adsorbierbar oder auf andere Weise aus dem Waschwasser oder Spülwasser
in einer Waschmaschine auf die Textilien aufbringbar, oder sie können beim Trocknen der Wäsche in einer Trockenmaschine
abgelagert werden; diese betreffenden Amide sind höhere Amide von Neoalkansäuren. Diese neuen Verbindungen
sind N-höhere Alkyl- und Alkenylneoalkanamide von Neoalkansäuren, bei denen die Säuregruppe 5 bis
16 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 7 bis 14 Kohlenstoffatome
aufweist. Wenngleich unter gewissen Umständen eine Verzweigung der Kohlenwasserstoffreste toleriert
werden kann, werden im wesentlichen lineare oder hauptsächlich lineare Alkyl- und Alkenylreste bevorzugt.
Bevorzugte Neoalkanamide sind solche bei denen der Alkyl-
oder Alkenylrest höher ist und 8 bis 20 Kohlenstoffatome und oft vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist,
also Alkyle, die sich vom Kokosnußöl, von Talg oder hydriertem Talg ableiten und im folgenden als Kokosalkyl,
Talgalkyl und hydriertes Talgalkyl bezeichnet werden. Unter den Begriff "Alkyl" fallen auch Kohlenwasserstoffreste,
die wie beim Talgalkyl eine geringe Ungesättigkeit haben und einen geringeren Anteil einer monoungesättigten
Cj8H35-Gruppe enthalten.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung derartiger N-höherer Alk(en)ylneoalkanamide, Waschmittelmischungen,
die diese N-höheren Alk(en)ylneoalkanamide enthalten, Waschmittel, die solche Neoalkanamide
und einen textilweichmachenden Anteil an Bentonit enthalten, Spülmittelmischungen, die beide derartige Bestandteile
enthalten, Substrate, die derartige Neoalkanamide enthalten und in einem Wäschetrockner eingesetzt werden
können, und letztlich Verfahren zur Behandlung von Tex-
tilien mit Neoalkanamiden während des Waschens, des Spülens und/oder Trocknens.
Die im Handel erhältlichen Neodecansäuren kommen in gereinigter Form und in technischer Qualität vor? sie
werden durch Umsetzung verzeigter Nonene und Kohlenstoffmonoxid unter hohem Druck bei erhöhter Temperatur in
Gegenwart eines wäßrigen sauren Katalysators nach der Kochreaktion snythetisiert. Hierbei bildet sich ein
Carbonium-Ion, das mit dem Kohlenstoff monoxid und dem
Katalysator zu einem Komplex komplexiert wird, der dann anschließend zur freien Säure der folgenden Formel hydrolysiert
wird:
R-C-COOH
R"
Die Anzahl der Kohlenstoffatome in den Substituenten R, R1 und R" beträgt zusammen 8. 31% der Neodecansäure
hat eine Struktur bei der R1 und R" beide Methylreste sind und R ein Hexylrest ist, während 67% der unter
diese Formel fallenden Verbindung ein Methylrest R1 haben, während R" einen Kohlenstoffgehalt größer als
den der Methylgruppe und kleiner als den des Restes R hat, während R einen Kohlenstoffatomgehalt hat, der
kleiner ist als Hexyl und größer als der von R"; 2% der unter diese Formel fallenden Verbindung haben Substituenten
R1 und R" mit Kohlenstoffatomgehalten größer
als Methyl und geringer als der von R, wobei R eine Kohlenstoffanzahl unterhalb von Hexyl hat aber oberhalb
der von R1 und R". Die Dissoziationskonstante (Ka) der Neodecansäure beträgt 4,20 χ 10 . Weitere erhältliche
• M-
Neoalkansäuren haben 5 bis 16 Kohlenstoffatome wie Neopentansäure,
Neoheptansaure, Neononansaure, Neodecansäure, Neododecansäure, Neotridecansäure und Neotetradecansäure.
Um die erfindungsgemäßen Neoalkanamide herzustellen wird die Neoalkansäure wie beispielsweise Neodecansäure
direkt mit einem höheren Alkyl- oder Alkenylamin umgesetzt, welches vorzugsweise ein lineares primäres Amin,
R111NH2 ist, aber auch gering verzeigte Alkyle mit weniger
als 10 bis 20% ihres Kohlenstoffatomgehaltes in den Verzweigungen enthalten kann, wie beispielsweise 2-Methylheptadecan.
Die verwendeten höheren Alkylamine und Alkenylamine haben im allgemeinen 8 bis 20 und meist Vorzugsweise
12 bis 18 Kohlenstoffatome? sie können jedoch
Verbindungen mit mehr oder weniger Kohlenstoffatomen noch enthalten vorausgesetzt, daß die hergestellten
Amide die gewünschten Eigenschaften aufweisen. Die bevorzugten Ausgangsprodukte fur die Amine sind Kokosalkylamin,
Talgalkylamin, welches kleinere Anteile Oleylamin enthält und hydriertes Talgalkylamin. Derartige Produkte
sind pflanzlicher oder tierischer Herkunft und die aus diesen hergestellten Amide haben ausgezeichnete antistatische
Eigenschaften und sind mit anionischen Tensiden oder Waschmitteln verträglich. Besonders geeignete Aminausgangsmaterialien
sind auch Oleyl- und Octylamin.
Die erfindungsgemäßen Neoalkanamide sind an sich Fettsäureamide, werden aber der Einfachheit als an-Amide bezeichnet
wie z.B. Neodecanamid, der folgenden Formel:
R1
1 H
R-C-CON-R1"
R"
Was die Neodecanamide betrifft, so können diese durch Umsetzung eines Neoalkannonylchlorids mit einem höheren
Alkyl- oder Alkenylamin, R111NH3/ hergestellt werden,
jedoch beruht eine einfachere Synthese darauf, daß man direkt die Neoalkansäure mit einem solchen Amin bei
erhöhter Temperatur umsetzt. Das derartige Reaktionsprodukt ist manchmal dunkel gefärbt und somit zum Einbau
für die erwünscht weißen Waschmittel nicht geeignet, die durch die Anwesenheit dieser Amide verfärbt würden.
Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß man durch Umsetzung
von Neoalkansäuren mit höheren Alkyl- oder Alkenylaminen wie beispielsweise Kokosalkylamin bei geeignet
erhöhter Temperatur und vorzugsweise bei 2500C beim Kokosneodecanamid unter Inertgas oder einer Stickstoffatmosphäre
ein nahezu wasserklares öliges Produkt erhält, welches eine erste obere Phase bildet und leicht von
der zweiten unteren Phase getrennt werden kann, die Nebenprodukte und überschüssige Reakt ions teilnehmer
enthält.
Normalerweise liegt die Reaktionstemperatur zur Herstellung der verschiedenen Neoalkanamide gemäß Erfindung
in einem Bereich von 180 bis 3200C, wobei die Reaktionszeiten
bei 5 bis 8 Stunden liegen und während der gesamten Reaktion ständig gerührt wird. Die Schmelzpunkte
der Produkte sind verhältnismäßig niedrig, so daß die Produkte bei Zimmertemperatur oder üblicher Einsatztemperatur
flüssig sind. Die Schmelzpunkte von Kokosalkyl-, Talgalkyl- und hydriertem Talgalkylneodecanamid
sind <0°C, 15-17°C bzw. 45 bis 49°C, während die Schmelzpunkte der entsprechenden Octyl-, Oleyl-,
Palmityl- und Stearylverbindungen bei < 00C, 5 bis 60C
37 bis 38°C bzw. 35 bis 400C liegen. Die Brechungsindizes
für die Kokosalkyl- und Octylneodecanamide liegen bei 1,4626 bzw. 1,4596. Die Schmelzpunkte anderer Neoalkan-
amide mit 5 bis 16 Kohlenstoffatomen in der Neoalkansäure
liegen in einem Bereich von <0 bis 60 Cj sie sind
vorzugsweise ölige Flüssigkeiten bei Temperaturen von 500C oder niedriger und können bei Zimmertemperatur
fest werden.
Wenngleich die beschriebenen N-höheren Alkylneodecanamide
bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind, können auch andere hochverzweigte Säuren
zur Herstellung von höheren Alkylamiden als Antistatika verwendet werden. Wenn Neopentansäure mit der folgenden
Formel
CH7
CH.-C-COOH
■i ι
CH3
zur Herstellung von N-höheren Alkylneopentanamiden verwendet wird, wird eine antistatische Wirksamkeit erzielt,
die jedoch nicht über die Wirkung hinausreicht, die mit den höheren Alkylneodecanamiden erzielt wird. Ublicherweise
hat die eingesetzte Neosäure 5 bis 16 und vorzugsweise 7 bis 14 Kohlenstoffatome. Diese Säuren
lassen sich nach dem beschriebenen Verfahren erhalten, wenn hochverzweigte C4~ci5~ oder Cg-C. .,-Olef ine bei
der Koch'sehen Reaktion als Ausgangsprodukte verwendet
werden.
Die erfindungsgemäßen N-höhere Alk(en)ylneoalkanamide
können zur Behandlung der verschiedensten Faserprodukte bzw. Textilien verwendet werden, wie bei Textilien auf
Basis von Polyester, Nylon, Polyacrylaten und -acetaten, Mischungen dieser Textilien untereinander und mit natür-
lichen Fasern wie Baumwolle, um deren Neigung zur statischen Aufladung zu verringern. Die Produkte können auch
zur Behandlung anderer polymerer Stoffe, die nicht als Fäden vorliegen, verwendet werden wie beispielsweise
für Tonbänder oder Videobänder, beispielsweise in Kassetten, für Kamerafilm und Photographiefilm, für tonaufzeichnende
Bänder und Kassetten, für Kunststoffolien und auf andere Weise verformte Kunststoffgegenstände wie
beispielsweise Produkte aus Polyvinylchlorid oder PoIyvinylchloridfolien. Bei einer Behandlung dieser Produkte können die Amide direkt oder in Suspension oder in Lösung als Flüssigkeiten, Pasten oder Sprühnebel auf die Oberfläche der zu behandelnden Gegenstände aufgebracht werden, und zwar in verhältnismäßig kleinen Mengen in einem Bereich von 0,0001 bis 0,2 Gew.%, bezogen auf das behandelte Material.
beispielsweise Produkte aus Polyvinylchlorid oder PoIyvinylchloridfolien. Bei einer Behandlung dieser Produkte können die Amide direkt oder in Suspension oder in Lösung als Flüssigkeiten, Pasten oder Sprühnebel auf die Oberfläche der zu behandelnden Gegenstände aufgebracht werden, und zwar in verhältnismäßig kleinen Mengen in einem Bereich von 0,0001 bis 0,2 Gew.%, bezogen auf das behandelte Material.
Wenngleich die erfindungsgemäßen Antistatika direkt oder in Suspension oder in Lösung auf die zu behandelnden
Stoffe aufgebracht werden können, um statische Aufladung zu entfernen, werden sie vorzugsweise in andere Mischungen
eingebaut, die für die jeweilige Behandlung der Werkstoffe benutzt werden. So ist es zweckmäßig, diese Antistatika
in Waschmittelmischungen einzubauen, so daß die mit diesen Waschmitteln gewaschene Wäsche sich nicht
statisch auflädt. Derartige Mischungen enthalten einen reinigenden Anteil an snythetischer waschaktiver Substanz
und eine hinreichende Menge an N-höherem Alkylneoalkanamid, um der gewaschenen Wäsche antistatische Eigenschaften
zu verleihen.
Die Neoalkanamide gemäß Erfindung sind besonders vorteilhaft beim Einsatz mit Waschmitteln des anionischen Typs,
da diese im Gegensatz zu quaternären Ammoniumhalogeniden nicht nachteilig mit den anionischen Tensiden reagieren.
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Sie bilden keine fetten Reaktionsprodukte, die sich auf der Wäsche ablagern können und diese optisch unscheinbar
machen; sie verringern auch nicht die Reinigungskraft der Waschmittel. Darüber hinaus sind sie wirksame Äntistatika,
die während des Waschvorganges von der gewaschenen Wäsche und insbesondere von den synthetischen
Polymerfäden dieser absorbiert werden. Bei einer bevorzugten Waschmittelzusammensetzung gemäß Erfindung werden
als WAS Sulfate- und/oder Sulfonat-Waschrohstoffe einge-
-jO setzt, die gewöhnlich eine höhere aliphatische Kette
wie ein höheres Alkyl mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen in dem lipophilen Teil enthalten. Diese Verbindungen
werden vorzugsweise in Form ihrer wasserlöslichen Salze beispielsweise als Natriumsalze eingesetzt. Wenngleich
die erfindungsgemäßen Neoalkanamide auch zusammen mit nichtionischen Waschmitteln oder anderen Waschmittelzusammensetzungen
der verschiedensten Art einschließlich mit amphoteren, ampholytischen oder zwitterionischen
Waschrohstoffen eingesetzt werden können, werden anionische Tenside bevorzugt, wobei gewöhnlich ein oder
mehrere der folgenden Verbindungen verwendet werden: lineare höhere Alkylbenzolsulfonate, verzweigte höhere
Alkylbenzolsulfonate, höhere Fettalkoholsulfate, Olefinsulfonate, Paraffinsulfonate, Monoglyceridsulfate, ethoxylierte
Fettalkoholsulfate, höhere Fettsäuresulfoester der Isethionsäure, höhere Fettacylsarcoside und Acyl-
und Sulfoamide des N-Methyltaurins. Bei diesen Tensiden
findet sich im allgemeinen ein höherer aliphatischer oder Alkylrest, der vorzugsweise linear ist und gewöhnlieh
8 bis 20 Kohlenstoff atome und vorzugsweise 12 ibs 18 Kohlenstoffatome aufweist. Wenn niedere Alkoxyketten
vorhanden sind, wie beispielsweise bei den ethoxylierten Sulfaten, so sind 3 bis 30 und vorzugsweise 3 bis 10
Ethoxygruppen vorhanden. Diese Waschrohstoffe werden gewöhnlich als Natriumsalze eingesetzt, wenngleich auch
andere wasserlösliche Salze wie Kalium-, Ammonium- und Triethanolaminsalze unter gewissen Umständen auch benutzt
werden können.
Beim Einsatz als Grobwaschmittel sind gewöhnlich noch Gerüststoffe vorhanden um die Reinigungskraft des anionischen
Tensides insbesondere in hartem Wasser zu verstärken. Als Gerüststoffe können Polyphosphate, Natriumtr!polyphosphate,
Tetranatriumpyrophosphat, Carbonate, Bicarbonate, Sesquicarbonate, Silikate, Sesquisilikate,
Zitrate, Nitrilotriacetate und Polyacetalcarboxylate
verwendet werden, die alle wasserlösliche Salze bilden, und ferner wasserweichmachende Zeolithe wie
hydratisierter Zeolith A, der wasserunlöslich ist.
Der Anteil der erfindungsgemäßen Neoalkanamide in den
Waschmitteln richtet sich nach den antistatischen Eigenschaften, die der Wäsche vermittelt werden sollen oder
nach der Menge, die von der gewaschenen Wäsche adsorbiert werden soll; die Mengen liegen im allgemeinen in einem
Bereich von 1 bis 20 und vorzugsweise 3 bis 15 und insbesondere 5 bis 21 Gew.%, bezogen auf die Waschmittelzusammensetzung,
wie beispielsweise 10 Gew.%. Wenn größere Wäschemengen behandelt werden sollen, so kann der Gehalt
der Neoalkanolamide in den Waschmitteln bei 6 bis 10 oder höher und oft bei 7 bis 10 Gew.% liegen.
Zusätzlich zu den Neodecanamiden, den Waschmitteln und
den Gerüststoffen enthalten die erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzungen,
auch wenn sie in fester oder teilchenf örmiger Form vorliegen, noch Feuchtigkeit.
Der Feuchtigkeitsgehalt liegt gewöhnlich in einem Bereich von 2 bis 20 und vorzugsweise 3 bis 15 und insbesondere
5 bis 12 Gew.% und beispielsweise bei 8 Gew.%. Das teilchenförmige
Material liegt zweckmäßig in Form von sprühge-
trockneten Waschmittelkügelchen vor mit einer Teilchengröße
entsprechend einer lichten Maschenweite von 2 bis 0,105 und vorzugsweise von 2 bis 0,149 mm entsprechend
den US-Siebzahlen von 10 bis 140 und vorzugsweise 10 bis 100 vor. Die Waschmittelzusammensetzungen können
auch in andere Gestalt beispielsweise als Flüssigkeiten, Gele, Pasten, Stangen oder Flocken vorliegen; die teilchenförmigen
Waschmittelzusammensetzungen oder die in anderer Form vorliegenden Waschmittel können noch übliche funktionelle
oder ästhetische Zusätze und Füllstoffe enthalten. Diese Zusätze und Füllstoffe bilden den Rest der
Waschmittelzusammensetzung. Als Zusätze kommen unter anderem fluoreszierende Additive oder optische Aufheller
wie Stilbenaufheller, Mittel zur Verhinderung einer Schmutzablagerung wie Natriumcarboxymethylcellulose,
Polymere zur Verbesserung der Schmutzablösung wie Alkaril QCF, Weichmachungsmittel wie Bentonite, Antigeliermittel
insbesondere beim Einsatz im Crutcher, wie Zitronensäure und Magnesiumsulfat, Färbungsmittel wie Ultramarinblaupigmente
und Farbstoffe, Weißungsmittel wie Titandioxid, Enzyme wie gemischte proteolytische und amylolytische
Enzyme und Parfüms in Frage. Als Füllstoffe oder als manchmal eingesetzte Köper-Stoffe wird Natriumsulfat
und gelegentlich auch Natriumchlorid bevorzugt. Bei flüssigen Waschmittelzusammensetzungen können Wasser,
niedrige Alkohole, Glykole, Co-Lösungsmittel und Frostschutzmittel
vorhanden sein.
Die Anteile an waschaktiver Substanz, Gerüststoffe, N-höheren Alkylneoalkanamiden und Feuchtigkeit liegen
bei den erfindungsgemäßen antistatischen wirkenden teilchenförmigen
Waschmitteln im allgemeinen in einem Bereich von 5 bis 35, 10 bis 85, 1 bis 20 bzw. 2 bis 20 und
vorzugsweise bei 8 bis 30, 25 bis 70, 3 bis 15 bzw. 3 bis 15 Gew.%, wobei besonders bevorzugte Mengenbereiche
bei 10 bis 25, 30 bis 70, 5 bis 12 bzw. 5 bis 12 Gew.%
liegen. Der Feuchtigkeitsgehalt schließt auch die Hydratfeuchtigkeit
ein, die bei der üblichen Feuchtigkeitsbestimmung nämlich einstündigem Erwärmen bei 1050C mit
entfernt wird; diese entfernte Feuchtigkeit ist nicht bei den Gewichten der anderen Bestandteile eingeschlossen.
Die teilchenförmigen Waschmittel können durch Sprühtrocknen
einer wäßrigen Crutcher-Mischung der verschiedenen Bestandteile erhalten werden, wobei freifließende Kügelchen
erhalten werden. Dieses erfolgt in üblichen Sprühtrocknungsanlagen, in denen ein heißes Gas mit oder
gegen die versprühten Tröpfchen der wäßrigen Crutcher-Mischung geleitet wird und die sich am Boden ansammelnden
Kügelchen noch gesiebt oder auf andere Weise klassiert werden. Die erhaltenen Waschmittelkügelchen sind ausgezeichnete
Waschmittel, deren antistatische Komponenten beim Waschen von den Textilien adsorbiert werden und
statische Aufladung verhindern. Die antistatische Wirkung ist größer wenn die Neoalkanamide nicht mit dem Rest
der Waschmittelmischung sprühgetrocknet werden, sondern
auf die sprühgetrockneten Waschmittelteilchen aufgesprüht oder auf andere Weise aufgebracht werden oder mit teilchenförmigem
Waschmittel vermischt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Neoalkanamide
bei höheren Temperaturen von 40 bis 500C in der vorgesehenen Menge eines verflüssigten nichtionischen
Tensids gelöst und die Lösung auf die porösen Kügelchen aus Gerüststoffen aufgesprüht und von diesen absorbiert.
Die besseren antistatischen Wirkungen werden auch erhalten, wenn man die Neoalkanamide dem Waschwasser zusetzt
und zwar bei getrennter Zugabe der Waschmittelmischung. Für diese und andere Einsatzzwecke kann das antistatische
Mittel in eine handhabbare Pulverform gebracht werden, indem man es zuerst mit einem geeigneten Träger wie
einem synthetischen Calciumsilikatpulver, einem Füllstoff
wie beispielsweise Natriumsulfat oder einem Weichmachungsmittel
wie Bentonit oder anderen geeigneten Stoffen mischt.
Wenn flüssige, gelförmige oder pastenförmige Waschmittel
hergestellt werden, bei denen der Anteil an Lösungsmittel oder flüssiger Komponente sich von dem Feuchtigkeitsgehalt
der festen oder teilchenförmigen Produkte unterscheidet, so werden die Anteile an Waschrohstoff, antistatischem
Zusatz, Gerüststoffe, sofern vorhanden, und Zusatzmitteln entsprechend eingestellt, wobei man im allgemeinen die
relativen Anteile genauso wie bei den festen Waschmitteln bemißt. Der Anteil der Neoalkanamid-Antistatika in diesen
Waschmittelzusammensetzungen und in anderen antistatischen Zubereitungen wird so eingestellt, daß das zu
behandelnde Gut die antistatischen Eigenschaften bei sachgemäßem Einsatz der Mittel erhält. Analog kann man
die Zusammensetzung entsprechend anpassen, wenn die Produkte im Spülmittel oder in einer Trockentrommel
eingesetzt werden. Spülmittel können gegebenenfalls nur die erfindungsgemäßen Neoalkanamide in einem entsprechenden
Lösungsmittel gelöst oder in einer wäßrigen Flüssigkeit dispergiert enthalten, wobei vorzugsweise
ein Hydrotrop oder eine andere oberflächenaktive Substanz vorhanden ist. Die Anteile der antistatisch wirkenden
Verbindungen liegt im wesentlichen in dem oben für Waschmittel erwähnten Bereich nämlich bei beispielsweise
5 bis 12 Gew.%, obgleich bei Abwesenheit von Waschmitteln und Gerüststoffsalzen geringere Mengen vorgesehen werden
können, da dann die antistatischen Verbindungen mehr auf die Textilien aufziehen. Bei flüssigen Zusammensetzungen,
die dem Spülwasser zugesetzt werden, liegt der Anteil an Lösungsmittel oder Flüssigkeit meist im Bereich
von 30 bis 90%, während die oberflächenaktiven Stoffe oder der Gehalt an Hydrotrop meist in einem Bereich
von 0,1 bis 5 Gew.% liegt. Wenn quaternäre Ammoniumhalo-
. 20 ·
genide vorhanden sind, so werden sie vorzugsweise in einem Mengeverhältnis zu den Neodecanamiden von 1 zu
0,5 bis 10 Gewichtsteilen eingesetzt werden. Wenn die
erfindungsgemäßen antistatisch wirkenden Verbindungen mit einem Polyurethanschaum oder einem Celluloseschwammstreifen
oder mit einem entsprechend imprägnierten Textil- oder Papiersubstrat eingesetzt werden, liegt ihr Gewichtsanteil bei 10 bis 100 Gew.% des Substrates, wobei ferner
noch fettige Komponenten wie Monoglyceride oder Diglyceride von höheren Fettsäuren ebenfalls vorhanden sein
können, um die Ablagerung der Neoalkanamide auf der Oberfläche der Textilfaden zu erleichtern? Kokosnußölfettsäurediglyceride
sind besonders geeignet hierfür.
Wenn die erfindungsgemäßen antistatisch wirkenden Neoalkanamide
während des Waschens oder Spülens auf die Textilien aufgebracht werden oder von diesen adsorbiert
werden, soll die Konzentration der Waschmittelzusammensetzung oder des Spülmittels im Waschwasser hinreichend
sein, um der gewaschenen Wäsche beispielsweise Wäschestücke aus Polyester oder Polyester/Baumwolle-Mischgewebe
die antistatischen Eigenschaften zu vermitteln. Die wirksame Konzentration liegt im allgemeinen in einem
Bereich von 0,005 bis 0,1 Gew.% N-höheres Alkylneodecanamid und vorzugsweise in einem Bereich von 0,01 bis
0,05 Gew.%. Die Konzentration des Waschmittels oder des Spülmittels im Waschwasser liegt im allgemeinen
in einem Bereich von 0,05 bis 0,5 und vorzugsweise 0,08 bis 0,2 Gew.%. Das Wasch- oder Spülwasser hat gewöhnlich
eine Temperatur von 10 bis 90, beispielsweise 30 bis 500C, wobei der niedrigere Temperaturbereich bei amerikanischen
Waschmaschinen und der obere Temperaturbereich bei europäischen Waschmaschinen üblich ist, insbesondere
wenn Perborat enthaltende Waschmittel eingesetzt werden.
Die Spültemperatur liegt im allgemeinen jeweils im unteren
Bereich. Amerikanische Hausfrauen verwenden Waschtemperaturen im Bereich von 20 bis 60 C und bei der Kaltwäsche
und beim Spülen in einem Bereich von 20 bis 400C, wobei
das Spülen auch noch bei tieferer Temperatur erfolgen kann. Der Waschvorgang verläuft im allgemeinen innerhalb
von 5 Minuten bis 1 Stunde, während das Spülen 2 bis 20 Minuten dauert. Das verwendete Wasser kann weich
oder hart sein und es können Härtegrade von 0 bis 250 ppm berechnet als Calciumcarbonat auftreten. Bei derartigen
Wasch- und/oder Spülbedingungen sind die erfindungsgemäßen Neoalkanamide hinreichend Substantiv gegenüber der zu
waschenden Wäsche, und zwar insbesondere bei synthetischen Geweben wie Polyestersgewebenj sie werden in hinreichender
Menge auf dem Gewebe adsorbiert und machen die Polymerfaser antistatisch und verringern dabei die statische
Aufladung, die sich sonst beim Trocknen in einem Trockentrommler auf dem Kunststoffgewebe ansammeln könnte oder
die aufgrund von Reibung der Kunststoffoberflächen mit
anderen Werkstoffen ausbildet. Wenn die gewaschene Wäsche in einer Trockentrommel mit Substraten behandelt wird,
auf denen die erfindungsgemäßen Neoalkanamide oder eine Mischung dieser mit quaternären Ammoniumsalzen abgelagert
ist, erhält man eine getrocknete Wäsche, die sich praktisch nicht statisch auflädt. Wenngleich jede dieser
Aufbringungsmethoden für die erfindungsgemäßen Neoalkanamide auf die zu behandelnden Textilien benutzt werden
kann und gute antistatische Eigenschaften dem behandelten Material vermittelt werden, können auch mehrere derartiger
Aufbringungsmethoden wie Waschen, Spülen und Trocknen auch in ihrer Gesamtheit in Gegenwart der antistatischen
Verbindungen durchgeführt werden. Die Wäsche kann auch mit der gelösten oder dispergierten antistatischen Verbindung
besprüht werden; diese können auch eingebürstet werden und es können letztlich auch andere Materialien
wie Auslegeware entsprechend behandelt werden. Ein wesent-
licher Vorteil der erfindungsgemäßen Produkte ist jedoch
deren Verträglichkeit mit anionischen Tensiden in Waschmittelzusammensetzungen und in Waschwasser in denen
quaternäre Ammoniumsalze oft unerwünschte Nebenwirkungen auf die Reinigungswirkung der anionischen Waschmittel
zeigen und zu unerwünschten Reaktionen führen, aufgrund derer eine Fleckenbildung durch Reaktionsprodukte bei
der Wäsche oder anderen gewaschenen Gegenständen auftritt.
Die Infratorabsorptionsspektren für die verschiedenen
N-höheren alk(en)ylneoalkanamiden sind in den graphischen
Darstellungen wiedergegeben; es zeigen
Figur 1 ein Absorptionsspektrum für N-Talgalkylneodecanamid.
Figur 2 ein Absorptionspektrum von N-Kokosalkylneodecanamid.
Figur 3 ein Absorptionspektrum von N-Hexadecylneodecan-
amid.
Figur 4 ein Absorptionsspektrum von N-Oleylneodecanamid.
25/O Beispiel 1
181 Gramm Arman CD Kokosalkylamin wurden mit 142 Gramm
Neodecansäure erster Qualität mit 95,2-%iger Reinheit in einem ein Liter fassenden 3-Hals-Glaskolben mit Magnetrührer,
Heizmantel einem Eiskondensator und einer Stickstof fzufuhrvorrichtung umgesetzt. Vor der Reaktion wurde
der Kolben mit Stickstoff ausgespült und während der unter Normaldruck stattfindenden Umsetzung unter Stickstoff
gehalten. Die Reaktion wurde bei 3000C durchgeführt, da der Reaktionsbereich für diese und andere
-23 - 3809425
Kondensationsreaktionen im Bereich von 180 bis 3200C
liegt. Der Reaktionsverlauf wurde durch Bestimmung des im Kondensator aufgenommenen Wassers kontrolliert. Nach
7 Stunden hatten sich 8 ml Wasser im Kondensator gebildet, wonach die Reaktion als im wesentlichen abgeschlossen
angesehen wurde. Nach Entfernung des Heizmantels wurde der Kolben 90 Stunden bei Zimmertemperatur belassen
und der Inhalt anschließend in einen 1-Liter-Trenntrichter gegeben und nacheinander mit einer Wasser/Ethanol/
Salzsäurelösung im Verhältnis von 50:44:6 und dann mit einer Wasser/Ethanollösung im Verhältnis von 56:44 und
dann mit 5-%iger NaOH und letztlich mit destilliertem Wasser gewaschen, bis das Produkt neutral war. Danach
wurde überschüssiges Wasser entfernt und das gewaschene Produkt in einem Vakuum-Rotationsverdampfer getrocknet,
wobei 273 g an Endprodukt erhalten wurden.
Das erhaltene Produkt war ein hellfarbiges Öl mit einer Gardener-Zahl von 2, einem Schmelzpunkt unter 00C und
einem Brechungsindex ND20°C = 1,4626. Das Infrarotabsorptionspektrum
dieses so erhaltenen N-Kokosalkylneodecanamid
ist in Figur 1 wiedergegeben und zeigt bei 3350 cm
und 1633 cm starke Absorptionsbanden, die die Anwesenheit einer sekundären Amid-Bindung (N-H) und einer sekundären Amid-Carboxylbindung (C=O) zeigen, während bei 720 cm eine schwache Absorptionsbande vorliegt, die die lange Alkylkette zeigt. Durchgeführte NMR-Messungen bestätigten die erwartete Struktur; es fand sich ein Peak für NH bei 5,7 ppm.
und 1633 cm starke Absorptionsbanden, die die Anwesenheit einer sekundären Amid-Bindung (N-H) und einer sekundären Amid-Carboxylbindung (C=O) zeigen, während bei 720 cm eine schwache Absorptionsbande vorliegt, die die lange Alkylkette zeigt. Durchgeführte NMR-Messungen bestätigten die erwartete Struktur; es fand sich ein Peak für NH bei 5,7 ppm.
Wenn anstelle eines Stickstoffmantels bei der Umsetzung
Kohlendioxid, Argon oder ein anderes gegenüber der Reaktion inertes Gas oder Vakuum von vorzugsweise weniger
als 340 mbar angewendet wird, erhält man gute hellgefärbte Produkte mit im wesentlichen entsprechenden physika-
lischen Eigenschaften und gleich guter Ausbeute. Beim
Arbeiten unter Vakuum ist es meist zweckmäßig die Reaktionstemperatur entsprechend um etwa 10 bis 30 C zu
verringern, um Materialverluste zu verhindern. Wenn andererseits keine Inertgasatmosphäre bei der Reaktion
vorgesehen wird und Luft vorhanden ist, erhält man ein N-Kokosalkylneodecanamid, welches dunkler gefärbt ist
und zum Einbau für Textilwaschmittel ungeeignet ist.
Bei einer alternativen Umsetzung zur Herstellung von N-Kokosalkylneodecanamid kann ein Gramm-Mol Neodecanoylchlorid
langsam im Verlauf einer Stunde zu einem Gramm-Mol Kokosalkylamin gegeben werden, das in 700 ml Diethylether
gelöst ist, wobei noch 1 Gramm-Mol Triethylamin zum Abfangen von HCl vorgesehen wird. Die Umsetzung
erfolgt in einem ein-Liter 3-Halskolben mit Kondensator,
einem Trockenröhrchen, einem Thermometer, einem Rührer
und einem Tropftrichter, wobei der Kolben in einem Eisbad gekühlt wird.
Nach beendeter Zugabe des Neodecanoylchlorids wird das Eisbad entfernt und das Reaktionsgemisch auf Zimmertemperatur
gebracht, wonach es eine weitere Stunde gerührt wird. Anschließend wird das Reaktionsgemisch in einem
zwei-Liter-Trenntrichter gegeben und zweimal mit Wasser, einmal mit 5-%iger wäßriger Salzsäure und einmal mit
5-%igem wäßrigem Natriumhydroxid und anschließend ein oder mehrmal mit destilliertem Wasser bis zu einem neutralen
pH-Wert gewaschen. Etwa vorhandene Etherreste werden mit einem Dampfbad entfernt, wonach das Produkt in einem
Vakuumrotationsverdampfer getrocknet wird. Das erhaltene
Endprodukt ist wasserklar bis leicht bernsteinfarben; es ist nicht verunreinigt und zeigt die gleichen Infrarot-
und NMR-Spektren wie das nach dem Kondensationsverfahren erhaltene Produkt.
"- 25 -
Beispiel 2
Es wurde analog Beispiel 1 gearbeitet, wobei jedoch 199 g Armaktalgamin und 121 g Neodecansäure von 95,2-%iger
Reinheit umgesetzt wurden. Die Umsetzung wurde unter Stickstoff in einem Temperaturbereich von 240 bis 260°C
über 8 Stunden durchgeführt, wobei 8 ml Wasser aufgenommen
wurden. Das erhaltene Reaktionsprodukt wurde analog Beispiel 1 gewaschen, wobei jedoch 4 Endwäschen mit
destilliertem Wasser erforderlich waren, um ein neutrales Talgalkylneodecanamid zu erhalten. Restliche Spuren
von Wasser und Alkohol wurden mittels eines Rotationsverdampfers entfernt. Die Ausbeute betrugt 159 g an einem
leicht gefärbten Produkt mit der Gardener Farbzahl von 2, wobei noch 2,5% des Ausgangsamins und 0,3% der Ausgangssäure
enthalten waren. Das Talgalkylneodecanamid hatte einen Schmelzpunkt von 15 bis 17°C und das Infrarotspektrum
ergibt sich aus Figur 2. Wie in Beispiel 1 in Zusammenhang mit dem Kokosalkylneodecanamid beschrieben,
kann das Talgalkylneodecanamid auch über das Säurechlorid erhalten werden, wobei äquimolare Anteile an
Neodecansäure und Talgalkylamin eingesetzt werden.
Wenngleich die beschriebene Kondensationsreaktion bei Erwärmung der Reaktanten in einem Kolben unter inerter
Atmosphäre gewöhnlich 5 bis 8 Stunden bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 3200C benötigt, kann die Kondensation
auch über längere Reaktionszeiten und gewöhnlich bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt werden bzw.
bei kürzeren Reaktionszeiten und meist höheren Temperaturen. Für schnellere Reaktionen sind Dünnschicht-Reaktoren
oder entsprechend andere Vorrichtungen geeignet.
Beispiel 3
Zur Herstellung von N-Talgalkylneopentanamid wurden
51 g Neopentansäure mit 134 g Talgamin-TD in einem 500 ml
3-Halskolben mit Magnetrührer, Kondensator und Wasserfalle
und einer Stickstoffzuführung zugeführt. Der Kolben wurde 5 Stunden bei 2500C belassen und anschließend
über Nacht stehengelassen. Das Produkt wurde in einen erwärmten Trenntrichter gegeben und anschließend mit
-IO einer Mischung aus 53% Wasser, 44% Ethanol und 3% HCl
und anschließend mit einer Mischung aus 53% Wasser und 47% Ethanol und danach mit einer Mischung von 53% Wasser,
44% Ethanol und 3% Natriumhydroxid gewaschen und anschließend viermal mit destilliertem Wasser gewaschen bis
-15 ein neutrales Produkt erhalten wurde, das einen Schmelzpunkt
von 38 bis 39°C hatte.
Zur Herstellung von N-Methylneodecanamid wurden entsprechend
der Kondensationsreaktion gemäß Beispiel 1 bis 3 N-Ethylneodecanamid, N-t.-Butylneodecanamid, N-Octylneodecanamid,
N-Myristylneodecanamid, N-Hexadecylneodecanamid
oder N-Palmitylneodecanamid, N-Oleylneodecanamid,
N-hydriertes Talgneodecanamid und N-Stearylneodecanamid
umgesetzt. Bei allen Umsetzungen wurde eine Vorrichtung gemäß Beispiel 1 bis 3 verwendet, ein Stickstoffmantel
vorgesehen und mit Reaktionszeiten von 5 bis 8 Stunden und Reaktionstemperaturen im Bereich
von 180 bis 3000C gearbeitet. Die an sich festen Produkte
wurden in einem heizbaren Trenntrichter mit heißen Waschlösungen gewaschen.
Das N-Octylneodecanamid und das N-Oleylneodecanamid
sind beide ölig wie das N-Talgalkylneodecanamid und
das N-Kokosalkylneodecanamidj sie zeigen eine größere
Adsorption auf Gewebe und Faserbahnen als die anderen niedrig schmelzenden Neodecanamide, so daß sie zufriedenstellender
als anstistatische Verbindungen wirken und für Waschmittelzusammensetzungen geeignet sind, um die
gewaschene Wäsche antistatisch zu machen. Die Schmelzpunkte der hergestellten Produkte sind in der folgenden
Tabelle zusammen mit den Brechungsindices für die unter 00C schmelzenden Verbindungen aufgetragen.
Tabelle 1 | Brechungsindex | |
Alk(en)ylreste im | Schmelzpunkte in (0C) | (N0 200C) |
Neodecanamid | 1,4554 | |
Methyl | ^O | 1,4554 |
Ethyl | <0 | |
t.-Butyl | ^O | 1,4596 |
Octyl | <.O | 1,4612 |
Myristyl | <0 | |
Palmityl | 37 - 38 | |
Oleyl | 5-6 | |
Stearyl | 35 - 40 | |
hydriertes Talg | 45 - 49 | |
Außer einer Variation der Alk(en)ylreste der erfindungsgemäßen
N-AIk(en)ylneodecanamide in einem Bereich von 8 bis 20 Kohlenstoffatomen können auch die Neoalcansäuregruppen
der vorliegenden Amide geändert werden. Es können also die Kondensationsreaktion und die Reaktion über
das Säurechlorid durchgeführt werden, wobei die Neodecansäure aus den Beispielen 1 und 2 und die Neopentansäure
gemäß Beispiel 3 durch andere Neoalkansäuren mit
Kohlenstoffatomen von 5 bis 16 und insbesondere mit Neoheptansäure, Neononansäure, Neododecansäure, Neotridecansäure
und Neotetracedansaure durchgeführt werden. Die erfindungsgemäßen Produkte, die nach den beschriebenen
Umsetzungen und insbesondere durch Kondensation erhalten werden, und zwar unter Inertgas und Waschen
mit saurem, alkalischen und destillierten Wasser bis zur Neutralität sind Amide mit antistatischen Eigenschaften,
die zur Behandlung von Wäsche geeignet sind, um ein statisches Anhaften nach Trocknen in einem Trockner
verringern oder verhindern. Besonders bevorzugt sind die öligscheinenden Amide nämlich solche, bei denen
der Alk(en)ylrest ein Gctyl-, Myristyl-, Oleyl- oder
Kokosalkylrest ist. Jedoch sind die Talgalkylneodecanamide und Neopentanamide ebenfalls geeignete Antistatika
und besitzen zusätzliche textxlwexchmachende Eigenschaften, insbesondere wenn sie zusammen mit Bentonit verwendet
werden.
Es wurde eine sprühgetrocknete Waschmittelzusammensetzung aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:
Bestandteile Gewichtsproz
ent
Lineares Natriumtrxdecylbenzolsulfonat 13,4
Natriumtripolyphosphat 24,0
Natriumsilikat (Na3OrSiO2 =1:2,4) 6,3
Natriumcarbonat 4,5
Borax 1,0
Borax 1,0
fluoreszierender Aufheller 0,3
Methylcellulose 0,5
Natriumcarboxymethylcellulose 0,2
Natriumsulfat 49,6
Parfüm 0,2
Parfüm 0,2
100,0
Diese Mischung wurde als wäßrige Crutcher-Mischung mit 60% Festanteilen in einem üblichen gegenläufigen Sprühtrocknungsturm
sprühgetrocknet, wobei die erhaltenen sprühgetrockneten Waschmittelkügelchen anschließend
durch Aufsprühen von Parfüm auf die Oberflächen derselben aufbereitet wurden.
Das Produkt wurde anschließend gesichtet, so daß Teilchengrößen entsprechend einer lichten Sieböffnung von 2,0
bis 0,149 mm erhalten wurden. Die gewünschten Anteile an öligen Neodecanamiden und N-Talgalkylneopentanamiden
wurden auf die Waschmittelkügelchen aufgesprüht, um antistatisch wirkende Waschmittel zusammensetzungen zu
erhalten. Anstelle des Einmischens der Neoalkanamide mit der Waschmittelzusammensetzung zur Herstellung der
antistatisch wirkenden Waschmittel können diese auch dem Waschwasser zugesetzt werden, wobei es manchmal
bevorzugt wird, diese dem Spülwasser zuzusetzen. Die Wirkungen der antistatischen Verbindungen wurde bestimmt,
indem man Teststoffe in einer von oben zu beschickenden Waschmaschine wusch und sie in einem automatischen Trock-
ner trocknete, wonach sie hinsichtlich ihrer statischen Aufladung beurteilt wurden. Die Waschmaschine mit den
Teststreifen wurde noch mit Ballastwäsche beschickt und ferner wurden Teststreifen zur Bestimmung der Schmutzentfernung
mitgewaschen, um etwaige negative Wirkungen der antistatischen Verbindungen bei der Schmutzentfernung
festzustellen. Die Ballastwäsche hatte ein Gewicht von
2,27 kg und bestand zu 1/3 aus Baumwollwaschlappen, 1/3 Baumwoll/Percale-Teststreifen von 35 χ 38 cm und
aus 1/3 eines Mischgewebes aus 65% Dacron und 35% Baumwolle mit einer Abmessung von 35 χ 38 cm und ohne Bügelausrüstung.
Die Teststreifen zur Bestimmung der antistatischen Aufladung hatten ebenfalls eine Abmessung von
35 χ 38 cm und bestanden aus einem doppelt gestrickten Dacron-Köper aus einem Mischgewebe aus 65% Dacron
und 35% Baumwolle mit permanenter Bügelausrüstung, einem gleichen Mischgewebe von blauer Farbe, aus Banlon, aus
Acetatjersey und aus Nylontrikot. Die die Schmutzentfernung anzeigenden Teststreifen waren 7,6 χ 15,2 cm
groß; es waren jeweils 4 verschiedene Teststreifen zusammen mit der Ballastwäsche vorhanden. Es wurden 5 verschiedene
Typen von Teststreifen verwendet, nämlich Test Fabrics Inc. Schmutz auf Nylon, Test Fabrics Inc. Schmutz
auf Baumwolle, Piscataway-Ton auf Baumwolle, Piscataway-Ton auf einem Mischgewebe aus 65% Dacron und 35%
Baumwolle und ein öliger EMPA 101 Schmutz auf einem Mischgewebe aus 65% Dacron und 35% Baumwolle.
Die Waschmaschinen und die Trockner wurden gründlich mit vergälltem Alkohol gereinigt, anschließend mit Luft
getrocknet und dann auf eine Waschzeit von 14 Minuten eingestellt, wobei 64,4 Liter Wasser von 49°C verwendet
wurden. Der Waschzyklus bei erhöhter Temperatur entspricht dem einer üblichen Waschmaschine einschließlich
einer Kaltspülung mit Leitungswasser. Die Waschmittel-
zusammensetzung, die die antistatische Verbindung enthielt, wurde nach Befüllung der Maschine dem Waschwasser
zugesetzt, worauf die Maschine etwa 10 Sekunden rotierte, worauf anschließend die Ballastwäsche und die verschiedenen
Teststreifen und Streifen zum Anzeigen der Schmutzentfernung getrennt zugesetzt wurden, wobei das Umwälzen
weiter durchgeführt wurde. Anschließend wurden die verschiedenen Stoffe entfernt und in einen elektrischen
Trockner gegeben, in dem sie etwa 2 Stunden getrocknet wurden. Die Teststreifen und zwei Waschlappen von der
Ballastwäsche wurden dann weitere 10 Minuten getrocknet, wonach die Teststreifen hinsichtlich ihrer statischen
Haftung beurteilt wurden. Vor der instrumenteilen Bestimmung der statischen Aufladung wurden die Teststreifen
über Nacht in einer Kammer mit geringer Feuchtigkeit (25-%ige relative Feuchte) aufgehängt. Der blaue Teststreifen
aus 65% Dacron und 35% Baumwolle wurde auf durch das Produkt verursachte Fleckenbildung untersucht,
während die eine Schmutzentfernung anzeigenden Teststreifen
mit einem Reflektometer hinsichtlich der Rd-Werte untersucht wurden. Ferner wurden die Baumwolltücher
aus der Ballastwäsche auf ihre Weichheit untersucht.
Zur Bestimmung der statischen Aufladung der durchschnittlichen Teststreifen wurden diese unter kontrollierten
Bedingungen mit Wolle bei einer relativen Feuchte im Bereich von 25 bis 30% aneinander gerieben, wonach die
elektrostatische Aufladung der Teststreifen gemessen wurde und die gemessenen elektrostatischen Aufladungen
bei jedem Material als Durchschnitt festgestellt wurden, wonach die Durchschnittswerte der Materialien wiederum
gemittelt wurden und einen statischen Index ergaben. Es wurde festgestellt, daß Unterschiede von nur 6-Einheiten
(in Kilovolt) signifikant sind und anzeigen, daß der Verbraucher einen Unterschied hinsichtlich des sta-
3809425 . 32·
tischen Haftens von gewaschenen Stoffen feststellt, die sich in ihren statischen Indices um 6-Einheiten
unterscheiden.
Die folgende Tabelle zeigt die statischen Indices für die Waschmittelzusammensetzungen dieses Beispiels, wobei
die Waschmittel in einer Menge von 100 g je Beschickung entsprechend einer Menge von 0,155%, bezogen auf das
Waschwasser, in die Maschine gegeben wurden. Die zusätzliehen Gewichte von verwendetem Neodecanamid nämlich
Og, 3 g, 5 g und 10 g sind in der Tabelle angegeben.
Die N-Alk(en)ylneoalkanamide werden auf die Waschmittelkügelchen
als bei Zimmertemperatur flüssige Substanzen oder bei erhöhter Temperatur aufgesprüht, können aber
auch in Lösungsmitteln aufgebracht werden und mit dem Waschmittel in Pulverform alleine oder mit einem Träger
vermischt werden. In den Fällen, bei denen mehrere Bestimmungen durchgeführt wurden sind die Durchschnittswerte
angegeben.
. 33·
Alk(en)ylrest 0 g/Wäsche 3 g /Wäsche 5 g /Wäsche 10 g /Wäsche
des Necdecanamids (Kontrolle)
Methyl Ethyl |
38 33 |
- | 37 | 43 40 |
t.-Butyl | - | - | - | 41 |
Octyl | 41 | - | 26 | 7 |
Kokosalkyl (mit reiner Neodecan- säure) |
42 | 26 | 14 | 5 |
Kokosalkyl (mit Neodecansäure tech- nicher Qualität) |
45 | 19 | 11 | |
Myristyl | 31 | - | 11 | - |
Palmityl | 43 | - | - | 26 |
Talgalkyl | 41 | - | 21 | 16 |
Oleyl | - | 32 | 17 | 10 |
Stearyl | - | - | - | 28 |
hydriertes Talgalkyl | 46 | - | - | 32 |
N-Talgalkylneo- pentanamid |
46 | 20 |
Erfahrene Tester konnten bei den mit einem Kontrollwaschmittel und mit einem erfindungsgemäßen Waschmittel gewaschenen
Teststreifen hinsichtlich der statischen Haftung keine Verbesserung beim N-Methylneodecanamid, N-Ethylneodecanamid
und N-t.-Butylneodecanamid feststellen, während bei allen anderen in der Tabelle 2 angegebenen Neodecanamiden
signifikante Verbesserungen bei den verschiedenen angegebenen Konzentrationen festgestellt wurden. Reflektionsmessungen
bei den Probestreifen zur Bestimmung der Schmutzentfernung zeigten keine nachteiligen Wirkungen
hinsichtlich der Schmutzentfernung bei Vorhandensein der untersuchten Antistatika. Gleichermaßen war der
blaue Teststreifen nicht nachteilig in seiner Farbe
ausgeblichen, verfleckt oder auf andere Weise in seinem Aussehen nachteilig beeinflußt, was sich durch ein Vergleich
mit der Kontrollprobe deutlich zeigte.
Andere Neoalkanamide der hier beschriebenen Art zeigten bei ähnlichen Versuchen, daß sie den gewaschenen Textilien
ebenfalls gewünschte antistatische Eigenschaften verleihen. Gleiche Ergebnisse wurden erzielt, wenn andere
Waschmittelzusammensetzungen wie nicht phosphathaltige Waschmittel mit Zeolithgerüststoffen und nichtionische
Waschmittel mit oder ohne Phosphatgerüstsalzen und mit oder ohne Zeolithgerüststoffen verwendet wurden. Außer
teilchenförmigen Waschmittelzusammensetzungen wurden
auch flüssige Waschmittel verwendet, in denen das Neodecanamid gelöst und/oder dispergiert wary ferner wurden
die Neodecanamide auch dem Waschwasser von Waschmaschinen zugesetzt und zeigten ebenfalls gute Ergebnisse.
Eine derartige Waschmittelformulierung enthielt 16% eines mit 7 Mol Ethylenoxid ethoxylierten höheren C1^-C1--Fettalkohols
(Neodol 25-7), 5,5% denaturierten Alkohol, 3,1% lineares Natriumdodecylbenzolsulfonat, 0,2% Fluoreszenzaufheller,
3% Natriumformiat, 1% eines Schmutzsuspendiermittels
(Alkaril QCJ), 0,8% Enzyme, 0,01% blauen Farbstoff, 0,4% Parfüm, 10% N-Kokosalkylneodecanamid
und 60% Wasser. Es ist ferner manchmal zweckmäßig etwa 5 bis 10 Gew.% eines Hydrotropen wie Natriumbenzolsulfonat
vorzusehen, um eine Absetzen der antistatischen Verbindung zu verhindern.
30
30
Bentonitpulver mit einer Teilchengröße entsprechend einer Maschenweite von 0,074 mm wurde auf bekannte Weise
durch Umwälzen in einer geneigten Trommel agglomeriert, wobei auf das abfallende Pulver eine verhältnismäßig
verdünnte wäßrige Natriumsilikatlösung von etwa 2% aufgesprüht wurde, bis sich Agglomeratkügelchen der gewünschten
Größe ergaben. Diese Kügelchen wurden auf eine angemessene Feuchte von 11% getrocknet und anschließend
klassiert, so daß die Teilchen eine Größe entsprechend einer lichten Maschenweite von 2,0 bis 0,25 mm hatten.
Anschließend wurde N-Talgalkylneodecanamid, das bei
Zimmertemperatur eine ölige Flüssigkeit ist, auf die Bentonitagglomeratkugelchen aufgesprüht, die in einer
geneigten Trommel umgewälzt wurden. Die porösen Bentonitkügelchen absorbieren das Neodecanamid, so daß die erhaltenen
Teilchen ein freifließendes Produkt ergaben. Die
"15 Anteile an Neodecanamid können schwanken, liegen jedoch
vorzugsweise bei etwa 20%.
Wenn ein Teil der N-Talgalkylneodecanamid/Bentonitagglomerate
mit 3 Gewichtsteilen einer Waschmittelzusammen-Setzung
gemäß Beispiel 5 jedoch ohne daß Neoalkanamid vermischt wurden, enthielt die endgültige Zusammensetzung
20 Gew.% Bentonit und 5 Gew.% Neoalkanamid. Die mit dieser Zusammensetzung in einer Konzentration von etwa
0,2% gewaschenen Textilien zeigten ein merklich weiches Gefühl, was insbesondere bei Baumwollstücken wesentlich
ist? ein statisches Anhaften, was bei synthetischen Textilien wesentlich ist konnte nicht bemerkt werden.
Die Weichmachungswirkung dieser Zusammensetzung ist größer als man es dem Bentonitgehalt zuschreiben kann,
woraus folgt, daß das N-Talgalkylneodecanamid in Gegenwart von Bentonit entweder die weichmachende Wirkung
des Bentonits erhöht oder unabhängig von diesem eine eigenständige weichmachende Eigenschaft vermittelt.
Es wurden weitere Bentonit-Neoalkanamidzusammensetzungen mit anderen erwähnten Neoalkanamiden hergestellt, jedoch
...-■j*-·... -..- 3609Λ25
. 36·
zeigten diese nicht den die weichmachende Wirkung verstärkenden
Effekt wie er mit N-Talgalkylneodecanamid
erhalten wird, jedoch zeigen diese Produkte hinsichtlich ihrer antistatischen Eigenschaften die gewünschte Wirkung
und besitzen aufgrund des Bentonites dazu noch eine weichmachende Wirkung.
Anstatt die Neoalkanamide in flüssigem Zustand auf die Bentonitagglomerate aufzusprühen, kann man diese auch
vor der Agglomeration auf das feinverteilte Pulver sprühen und dabei das Agglomerieren der Bentonite unterstützen.
Ferner können die bei Zimmertemperatur festen Neoalkanamide in gepulvertem Zustand mit dem Bentonit vermischt
werden. Alternativ können diese festen Neoalkan-
~l 5 amide auch mittels Wärme oder Lösungsmittel verflüssigt
werden und können dann in diesem Zustand auf die Bentonitagglomerate
oder auf das Bentonitpulver aufgebracht werden.
Anstelle der Verwendung der Bentonit-Neoalkanamidzusammensetzung als Additiv für ein Waschmittel kann die Zusammensetzung
auch zur Behandlung von bereits gewaschenen Produkten beispielsweise im Spülwasser verwendet werden.
Die Neoalkanamide wie N-Kokosalkylneodecanamid, N-Myristylneodecanamid,
N-Oleylneodecanamid oder N-Octylneodecanamid
können entweder dem Waschwasser, dem Spülwasser oder einer anderen wäßrigen Behandlungsflüssigkeit in
hinreichender Konzentration zugegeben werden, und zwar meist in einem Bereich von 0,005 bis 0,1 Gew.%, um den
Textilien antistatische Eigenschaften zu verleihen. In diesen Fällen ist es üblich, die Textilien oder die
Wäsche maschinell zu trocknen beispielsweise in einem üblichen Taumeltrockner. Bekanntlich wird bei dieser
Art der Trocknung von Wäsche diese hin- und herbewegt und erhöht die elektrostatische Aufladung, die aber
mit den erfindungsgemäßen Neoalkanamiden verhindert wird.
Obwohl eine zufriedenstellende antistatische Wirkung mit den vorliegenden Neoalkanamiden erzielt wird, wenn
diese in oder mit Waschmittelzusammensetzungen mit Gerüststoffen verwendet werden, und eine weichmachende Wirkung
bei den Textilien festzustellen ist, wenn diese mit N-Talgalkylneoalkanamid zusammen mit Bentonit in oder
mit Waschmittelzusammensetzungen verwendet werden, ergeben sich bessere antistatische Wirkungen und bessere Weichmachungswirkungen
mit Neoalkanamiden mit Talgalkylneode- -|0 canamid auch mit Bentonit wenn diese beim Spülen und
nicht beim Waschvorgang eingesetzt werden.
Ferner können die verschiedensten Zusatzprodukte für die einzelnen Waschzyklen hergestellt, die teilchenförmig,
als Paste, Gel, als Flüssigkeit und in Form von festen Tabletten vorliegen können, wobei die teilchenförmigen
Produkte vorzugsweise anorganische Gerüststoffsalze, Natriumsulfat, agglomeriertes Bentonit und Parfüm
und die Neoalkanamide enthalten, wobei Kokosalkylneodecanamid
oder Talgalkylneodecanamid bevorzugt werden. Eine geeignete Zusammensetzung für ein derartiges teilchenförmiges
Produkt enthält 66,8 Gew.% sprühgetrocknete Basiskügelchen, die durch das Sprühtrocknen auf einen
Feuchtigkeitsgehalt von etwa 8% eingestellt sind ; die Crutcher-Mischung enthält 34,2 Teile Wasser, 1,4 Teile
eines Fluoreszenzaufhellers, 1 Teil Magnesiumsulfatmonohydrat, 0,4 Teile Natriumpolyacrylat, 32 Teile Zeolith
4A, 2,5 Teile weißen Montmorillonit oder Bentonit, 17 Teile Natriumbicarbonat, das während des Sprühtrocknens
zur Hälfte in Natriumcarbonat umgewandelt wird, und 11,5 Teile Soda, 21 Gewichtsteile N-Kokosalkylneodecanamid
oder N-Talgalkylneodecanamid, 0,2 Teile Parfüm
und 12 Teile agglomerierten Bentonit mit einer Teilchengröße entsprechend einer lichten Maschenweite von 2,0
bis 0,25 mm.
Anstelle der für die Neoalkanamide angegebenen Grundstoffe
können auch andere Trägerstoffe verwendet werden, wie synthetisches Calciumsilikat (Microcel C), Natriumsulfat,
Soda oder Borax. Die Neoalkanamide können auch in einem wäßrigen, alkoholischen oder anderen geeigneten
Lösungsmitteln gelöst oder dispergiert und alleine oder mit Zusatzstoffen aufgebracht werden. In einigen Fällen
ist es erwünscht, die normalerweise flüssigen Neoalkanamide auf Oberflächen aufzusprühen, um diese antistatisch
auszurüsten.
Eine flüssige Zusammensetzung als Zusatzmittel zum Spülwasser kann etwa 91 Teile destilliertes Wasser, 1 Teil
Parfüm, etwa 0,3 Teile nichtionisches Tensid (vorzugs-
-I5 weise Neodol 25-7), etwa 2 Teile Isopropanol und etwa
5,7 Teile N-Kokosalkylneodecanamid, N-Talgalkylneodecanamid
oder andere geeignete Neoalkanamide enthalten.
Ein nicht gewobener Rayonbogen wurde mit etwa der 1,5-fachen Menge seines Gewichtes mit Kokosnußolfettsäurediglyceriden
und etwa mit der Hälfte seines Gewichts mit N-Kokosalkylneodecanamid oder N-Talgalkylneodecanamid
oder anderen geeigneten Neoalkanamiden imprägniert, wobei noch eine angemessene Menge von etwa 0,5% Parfüm
zugesetzt wurde. Dieses Produkt läßt sich als antistatisches Blatt in einen Wäschetrockner geben, wobei die
Beladung dieses Blattes in dem Trockner so bemessen ist, daß etwa 10 G Neoalkanamid jeweils für 2,5 bius
5 kg Wäsche, bezogen auf das Trockengewicht, vorhanden sind.
. 39·
Alternativ können die Neoalkanamide auf andere Weise in einen Taumeltrockner für Wäsche gegeben werden, beispielsweise
mit einem Schwamm als Abgabegerät oder indem man die flüssigen Neoalkanamide in dem Trockner
auf die Wäsche aufsprüht oder auftropfen läßt.
Claims (20)
1. N-höhere Alk(en)ylneoalkanamxde, deren Neoalkansäuregruppe
5 bis 16 Kohlenstoffatome aufweist.
2. N-höhere Alk(en)ylneoalkanamxde gemäß Anspruch 1 deren
höhere Alkylreste 8 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen.
3. N-höheres Alk(en)ylneodecanamid nach Anspruch 2, da
durch gekennzeichnet, daß das höhere Alk(en)yl ein Alkyl mit durchschnittlich 12 bis 18 Kohlenstoffatomen
ist.
4. N-höheres Alkylneodecanamid nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das höhere Alkyl linear ist.
5. N-höheres Alkylneodecanamid nach Anspruch 4, dadurch - gekennzeichnet, daß das höhere Alkyl ein Kokosalkyl
ist.
6. N-höheres Alkylneodecanamid nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das höhere Alkyl ein Talgalkyl
ist.
7. N-höheres Alkylneodecanamid nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das höhere Alkyl ein hydriertes
Talgalkyl ist.
8. N-Myristylneodecanamid.
9. N-Palmitylneodecanamid.
10. N-Oleylneodecanamid.
11. N-Talgalkylneopentanamid.
12. Verfahren zur Herstellung von N-höheren Alk(en)ylneoalkanamiden
in Form eines hellen Öls, dadurch gekenn zeichnet, daß man ein höheres Alk(en)ylamin mit Neoalkansäure
mit 5 bis 16 Kohlenstoffatomen bei erhöhter Temperatur unter Inertgas, Stickstoff oder unter Vakuum
umsetzt und das erhaltene Produkt von Verunreinigungen, Nebenprodukten und nicht umgesetzten Amin und
Neoalkansäure trennt.
13. Waschmittelmischung mit einem Gehalt an waschaktiver Substanz und einer den Textilien während des Waschens
antistatische Eigenschaften verleihenden Komponente,
dadurch gekennzeichnet, daß es ein N-höheres Alk(en)ylneoalkanamid
enthält dessen höhere Alk(en)ylgruppe 8 bis 20 Kohlenstoffatome und dessen Neoalkansäuregruppe
5 bis 16 Kohlenstoffatome aufweist.
14. Waschmittelmischung nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß es in feinteiliger Form liegt und 5 bis
35 Gew.% waschaktive Substanz des Sulfat-Typs und/oder SuIfonat-Typs, 10 bis 85 Gew.% Gerüststoffe, 1 bis
20 Gew.% N-höheres alkylneodecanamid und 2 bis 20 Gew.% Feuchtigkeit aufweist, während gegebenenfalls
der Rest aus Füllstoffen und/oder üblichen Zusätzen besteht und die Teilchengröße der Waschmittel durch
Siebe mit einer Maschenweite von 2 mm bis 0,105 mm durchgehen.
15. Waschmittel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gerüststoffe des Waschmittels Polyphosphate, Carbonate, Bicarbonate, Sesquicarbonate, Silikate,
Sesquisilikate, Zitrate, Nitrilotriacetate, Polyacetalcarboxylate,
Zeolithe oder Mischungen dieser sind und daß die waschaktive Substanz lineare höhere Alkylbenzolsulf
onate, verzweigte höhere Alkylbenzolsulfonate, höhere Fettalkoholsulfate, Olefinsulfonate, Paraffinsulfonate,
Monoglyceridsulfate, ethoxylierte höhere Fettalkoholsulfate, höhere Fettsäuresulfoester von
Isethionsäure, höhere Fettacylsarcoside und Acyl- und Sulfo-amide des N-Methyltaurins sind und daß der
höhere Alkylrest des N-höheren alkylneodecanamids eine durchschnittliche Kohlenstoffzahl von 12 bis 18 aufweist
und in dem Waschmittel in einer Menge von 7 bis 10 Gew.% vorhanden ist.
16. Waschmittel nach Anspruch 14, welches bessere Textilweichmachungseigenschaften
verglichen mit den auf das vorhandene Bentonit zurückzuführenden Eigenschaften
aufgrund des vorhandenen N-Talgalkylneodecanamids aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß das N-höheres Alkylneodecanamid
ein N-Talgalkylneodecanamid ist, welches
in dem Waschmittel in einem größeren Anteil Bentonit dispergiert und mit anderen Waschmittelbestandteilen
vermischt ist und in Form von sprühgetrockneten Kügelchen vorliegt.
17. Verfahren zum Waschen von Textilien bei gleichzeitiger Verringerung der Ausbildung oder Aufnahme elektrostatischer
Ladungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Textilien in einem wäßrigen Medium wäscht, welches
einen zur Reinigung erforderlichen Anteil einer waschaktiven Substanz und einen antistatischen Anteil an
N-höherem Alk(en)ylneoalkanamid als Antistatikum enthält, bei dem der höhere Alk(en)ylrest 8 bis 20 Kohlenstoffatome
aufweist und die Neoalkansäuregruppe 5 bis 16 Kohlenstoffatome enthält, und anschließend die
Textilien wäscht und trocknet.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil an waschaktiver Substanz des Waschmittels in dem wäßrigen Medium in einer Menge von 0,05
bis 0,5 Gew.% vorliegt und das Antistatikum ein N-höheres Alkylneodecanamid ist und in einer Menge von
0,005 bis 0,1 Gew.% vorliegt.
19. Verfahren zur Behandlung von Textilien zur Verringerung der Erzeugung oder Aufnahme von elektrostatischer
Ladung, dadurch gekennzeichnet, daß man die Textilien in einer Waschflotte, die einen reinigenden Anteil
waschaktiver Substanz enthält, wäscht und die Wäsche mit Wasser spült, welches einen antistatischen Anteil
an N-höherem Alk(en)ylneoalkanamid als Antistatikum
enthält, wobei der höhere Alkylrest 8 bis 20 Kohlenstoff atome und die Neoalkansauregruppe 5 bis 16 Kohlenstoff
atome aufweist, worauf man die Wäsche anschließend trocknet.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der antistatische Anteil an N-höherem Alkylneodecanamid im Spülwasser in einem Bereich von 0,005 bis
0,1 Gew.% liegt.
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