DE4415159C1

DE4415159C1 - Farblose Detergensgemische

Info

Publication number: DE4415159C1
Application number: DE19944415159
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Schmid; Andreas Dr Syldath; Brigitte Giesen
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1994-05-02
Filing date: 1994-05-02
Publication date: 1995-03-16
Anticipated expiration: 2014-05-03
Also published as: WO1995029977A1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft farblose Detergensgemische mit einem Gehalt an Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden und violet ten Farbstoffen, ein Verfahren zur ihrer Herstellung sowie die Verwendung der violetten Farbstoffe zur Farblöschung bei gelblich verfärbten Detergensgemischen.

Stand der Technik

Alkyloligoglykoside, insbesondere Alkyloligoglucoside stellen nichtionische Tenside dar, die infolge ihrer ausgezeichneten Detergenseigenschaften und hohen ökotoxikologischen Verträg lichkeit zunehmend an Bedeutung gewinnen. Herstellung und Verwendung dieser Stoffe sind gerade in letzter Zeit in einer Reihe von Übersichtsartikeln dargestellt worden, von denen stellvertretend die Veröffentlichungen von H.Hensen in Skin Care Forum, 1, (Okt.1992), D.Balzer und N.Ripke in Seifen- Öle-Fette-Wachse 118, 894 (1992) und B.Brancq in Seifen-Öle- Fette-Wachse 118, 905 (1992) genannt werden sollen.

Zur Herstellung der Glykoside geht man in der Regel von Zuc kern oder wäßrigen Stärkeabbauprodukten aus, die in Gegenwart saurer Katalysatoren entweder zunächst mit Butanol zu den Butylglykosiden umgesetzt und dann mit Fettalkoholen einer Transacetalisierung unterworfen oder unmittelbar mit langket tigen Alkoholen acetalisiert werden. In der Praxis schließt sich eine aufwendige Aufarbeitung des rohen Reaktionsproduk tes an, die beispielsweise die Neutralisation des sauren Ka talysators mit Magnesiumverbindungen sowie die ein- oder zweistufige Abtrennung überschüssigen Alkohols in Fallfilm verdampfern umfaßt. In der Folge werden mehr oder weniger stark verfärbte Produkte erhalten, die in der Regel durch Zusatz von Peroxidverbindungen aufgehellt werden müssen.

In der Vergangenheit hat es sich gezeigt, daß die bei dieser Bleiche anfallenden Produkte nicht in allen Fällen farblos sind und somit die strengen Anforderungen des Marktes erfül len. Es werden vielmehr feste, pastöse oder flüssige Produkte erhalten, die einen mehr oder minder starken Gelbton aufwei sen. Die Aufgabe der Erfindung hat darin bestanden, diesem Problem abzuhelfen.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung sind farblose Detergensgemische, enthaltend

a) Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside der Formel (I), R¹O-[G]_p (I)in der R¹ für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht, und
b) violette Farbstoffe, die zu mindestens 70% bei einer Wellenlänge im Bereich von 480 bis 580 und vorzugsweise 520 bis 540 nm absorbieren.

Bei den Detergensgemischen kann es sich sowohl wasserfreie Zubereitungen als auch um wäßrige Lösungen oder Pasten han deln.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Zugabe von vio letten Farbstoffen, insbesondere in Kombination mit optischen Aufhellern, eine Farblöschung sowohl bei pulverförmigen als auch wäßrigen, gelblich verfärbten Detergensgemischen auf Basis von Glykosidtensiden hervorruft. Auf diesem einfachen und zuverlässigen Wege können praktisch farblose Produkte zur Verfügung gestellt werden.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung farbloser Detergensgemische mit einem Gehalt an Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden der Formel (I),

R¹O-[G]_p (I)

in der R¹ für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Koh lenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht, bei dem man gelblich verfärbten Gemischen eine solche Menge mindestens eines violetten, zu mindestens 70% im Bereich von 480 bis 580 und insbesondere 520 bis 540 nm absorbierenden Farbstoffs zugibt, daß sich die komplementären Farben lö schen.

Detergensgemische

Die erfindungsgemäßen Detergensgemische können in wasserfrei er Form, beispielsweise als Pulver, Granulate, Extrudate oder Nadeln oder aber als flüssige Abmischungen mit anderen Tensi den verwendet werden. Die violetten Farbstoffe kann man bei spielsweise den wäßrigen Vorprodukten vor, im Hinblick auf eine mögliche thermische Zersetzung vorzugsweise jedoch erst nach der Sprühtrocknung zusetzen. Flüssigen wasserfreien Ab mischungen mit anderen Tensiden und gegebenenfalls Hydrotro pen können die Farbstoffe zu einem beliebigen Zeitpunkt der Compoundierung zugegeben werden. Es ist ferner auch möglich, die Detergensgemische in Form wäßriger Lösungen oder Pasten mit Feststoffanteilen im Bereich von 5 bis 70 und vorzugswei se 25 bis 50 Gew.-% einzusetzen. Auch hier ist der Zeitpunkt der Farbstoffdosierung unkritisch.

Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside

Alkyl- und Alkenyloligoglykoside stellen bekannte Stoffe dar, die nach den einschlägigen Verfahren der präparativen orga nischen Chemie erhalten werden können. Stellvertretend für das umfangreiche Schrifttum sei hier auf die Schriften EP-A1 0301298 und WO 90/03977 verwiesen.

Die Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside können sich von Al dosen bzw. Ketosen mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, vorzugs weise der Glucose ableiten. Die bevorzugten Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside sind somit Alkyl- und/oder Alkenyloli goglucoside.

Die Indexzahl p in der allgemeinen Formel (I) gibt den Oli gomerisierungsgrad (DP-Grad), d. h. die Verteilung von Mono- und Oligoglykosiden an und steht für eine Zahl zwischen 1 und 10. Während p in einer gegebenen Verbindung stets ganzzahlig sein muß und hier vor allem die Werte p = 1 bis 6 annehmen kann, ist der Wert p für ein bestimmtes Alkyloligoglykosid eine analytisch ermittelte rechnerische Größe, die meistens eine gebrochene Zahl darstellt. Vorzugsweise werden Alkyl und/oder Alkenyloligoglykoside mit einem mittleren Oligo merisierungsgrad p von 1,1 bis 3,0 eingesetzt. Aus anwen dungstechnischer Sicht sind solche Alkyl- und/oder Alkenyl oligoglykoside bevorzugt, deren Oligomerisierungsgrad kleiner als 1,7 ist und insbesondere zwischen 1,2 und 1,4 liegt.

Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R¹ kann sich von primären Alko holen mit 4 bis 11, vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Butanol, Capronalkohol, Ca prylalkohol, Caprinalkohol und Undecylalkohol sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der Hydrie rung von technischen Fettsäuremethylestern oder im Verlauf der Hydrierung von Aldehyden aus der Roelen′schen Oxosynthese anfallen. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside der Kettenlänge C₈-C₁₀ (DP = 1 bis 3), die als Vorlauf bei der destillativen Auftrennung von technischem C₈-C₁₈-Kokosfettalkohol anfallen und mit einem Anteil von weniger als 6 Gew.-% C₁₂-Alkohol verunreinigt sein können sowie Alkyloligoglucoside auf Basis technischer C_9/11-Oxoalkohole (DP = 1 bis 3).

Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R¹ kann sich ferner auch von pri mären Alkoholen mit 12 bis 22, vorzugsweise 12 bis 14 Kohlen stoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalko hol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petro selinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalko hol, Erucylalkohol, sowie deren technische Gemische, die wie oben beschrieben erhalten werden können. Bevorzugt sind Al kyloligoglucoside auf Basis von gehärtetem C_12/14-Kokosal kohol mit einem DP von 1 bis 3.

Farbstoffe

Im Sinne der Erfindung kommen violette Farbstoffe in Frage, die zu mindestens 70% im Bereich von 480 bis 580 und insbe sondere 520 bis 540 nm Licht gelbgrüner Farbe absorbieren. Vorzugsweise sollten die Farbstoffe wasserlöslich, alkalista bil, pH-stabil, temperaturstabil und gegenüber UV-Strahlung resistent sein.

Typische Beispiele für derartige Farbstoffe sind beispiels weise die Farbstoffe Levanyl® Violet BNZ, Fast Blue GF Ground (Acid Blue 127/1) der Bayer AG, Leverkusen/FRG, Pyla krome® Violet, Pylaklor® Violet, Pylaklor® Acid Violet, Pylaklor® Alkali Purple, Pylaklor® Dark Violet, Pyla klor® Alkali Violet, Pylaklor® Red Violet, Pylaklor® New Violet, Pylaklor® New Alkali Violet, Pylaklor® New Bright Violet, Pylaklor® Blue Violet und Pylaklor® Laven der der Firma Pylam Products Co., Garden City/USA.

Neben den beispielhaft genannten violetten Farbstoffen ist es selbstverständlich auch möglich, verschiedene Farbstoffe, die in Summe einen violetten Farbstoff ergeben, einzusetzen. Je nach Grad der Gelbfärbung kann es ferner vorteilhaft sein, die genannten violetten Farbstoffe mit blauen Farbstoffen wie beispielsweise Sicomet® Patenblau 85 E 131, Sicomet® FD & C Blue No. 1 sowie für Lebensmittel zugelassene Produkte wie Duasyn® Säurerhodamin JH01 (Acid Red 52), Duasyn®/Säure blau (Acid Blue No.9 und No.1), Vitasyn® Blau AE 85 oder Vitasyn® Patentblau V 85/V50 der BASF AG, Ludwigshafen/FRG zu kombinieren.

Üblicherweise werden die Farbstoffe in Mengen von 0,1 bis 10, vorzugsweise 0,5 bis 5 und insbesondere 1 bis 2 ppm - bezogen auf den Feststoffgehalt der Gemische - eingesetzt.

Tenside

Die erfindungsgemäßen Detergensgemische können neben den Al kyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden und den violetten Farb stoffen noch weiteren anionische, nichtionische, kationische und/oder amphotere bzw. zwitterionische Tensiden enthalten.

Typische Beispiele für anionische Tenside sind Alkylbenzol sulfonate, Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Alkylethersul fonate, Glycerinethersulfonate, α-Methylestersulfonate, Sul fofettsäuren, Alkylsulfate, Fettalkoholethersulfate, Gly cerinethersulfate, Hydroxymischethersulfate, Monoglycerid- (ether)sulfate, Fettsäureamid(ether)sulfate, Mono- und Dial kylsulfosuccinate, Mono- und Dialkylsulfosuccinamate, Sulfo triglyceride, Amidseifen, Ethercarbonsäuren und deren Salze, Fettsäureisethionate, Fettsäuresarcosinate, Fettsäuretauride, Acyllactylate, Alkyloligoglucosidsulfate und Alkyl(ether) phosphate. Sofern die anionischen Tenside Polyglycoletherket ten enthalten, können sie eine konventionelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen.

Typische Beispiele für nichtionische Tenside sind Fettalko holpolyglycolether, Alkylphenolpolyglycolether, Fettsäurepo lyglycolester, Fettsäureamidpolygylcolether, Fettaminpoly glycolether, alkoxylierte Triglyceride, Fettsäure-N-alkylglu camide, Polyolfettsäureester, Zuckerester, Sorbitanester und Polysorbate. Sofern die nichtionischen Tenside Polyglycol etherketten enthalten, können sie eine konventionelle, vor zugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufwei sen.

Typische Beispiele für kationische Tenside sind quartäre Am moniumverbindungen und Esterquats, insbesondere quaternierte Fettsäuretrialkanolaminester-Salze.

Typische Beispiele für amphotere bzw. zwitterionische Tenside sind Alkylbetaine, Alkylamidobetaine, Aminopropionate, Amino glycinate, Imidazoliniumbetaine und Sulfobetaine.

Bei den genannten Tensiden handelt es sich ausschließlich um bekannte Verbindungen. Hinsichtlich Struktur und Herstellung dieser Stoffe sei auf einschlägige Übersichtsarbeiten beispielsweise J.Falbe (ed.), "Surfactants in Consumer Pro ducts", Springer Verlag, Berlin, 1987, S. 54-124 oder J.Falbe (ed.), "Katalysatoren, Tenside und Mineralöladditive", Thieme Verlag, Stuttgart, 1978, S. 123-217 verwiesen.

Der Anteil der genannten zusätzlichen Tensiden an den erfin dungsgemäßen Detergensgemischen kann 10 bis 90 und vorzugs weise 25 bis 75 Gew.-% - bezogen auf den Feststoffgehalt - betragen.

Optische Aufheller

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden den Detergensgemischen als weitere Zusatzstoffe optische Aufhel ler in Mengen von 0,1 bis 2 und vorzugsweise 0,5 bis 1 Gew.-% - bezogen auf den Feststoffgehalt der Gemische - zugesetzt. Auf diesem Wege kann das optische Erscheinungsbild der farb losen Detergensgemische weiter verbessert werden.

Unter optischen Aufheller sind bekannte, im UV-Bereich ab sorbierende Farbstoffe von überwiegend Stilbenstruktur zu verstehen. Als Beispiel für diese Gruppe von Stoffen soll das Bis(2-sulfostyrol)biphenyl-di-Natrium-Salz genannt werden, das unter der Bezeichnung Tinopal® CBS-X von der Ciba-Gei gy, Basel/CH vertrieben wird. Weitere Beispiele für geeignete optische Aufheller sind Derivate der folgenden Stoffe : 4,4′- Diamino-2,2′-stilbendisulfonsäure (Flavonsäure), 4,4′-Disty ryl-biphenylen, Methylumbelliferon, Cumarin, Dihydrochinoli non, 1,3-Diarylpyrazolin, Naphthalsäureamid, über CH=CH-Grup pen verknüpfte Benzoxazol-, Benzisoxazol- und Benzimidazol- Systeme sowie durch Heterocyclen substituierte Pyrene.

Beispielhafte Ausführungsformen

Als besonders vorteilhaft haben sich flüssige Detergensge mische erwiesen, enthaltend

a) 70 bis 80 Gew.-% Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside, insbesondere Alkyloligoglucoside mit 8 bis 16, vorzugs weise 12 bis 14 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und einem DP-Grad im Bereich von 1,1 bis 1,6,
b) 10 bis 30 Gew.-% Fettalkoholpolyglycolether, vorzugs weise C₈-C₁₀-Fettalkohol-PO-EO-Addukte und
c) 0 bis 15 Gew.-% Alkylenglycole, vorzugsweise Propylen glycol,

mit der Maßgabe, daß sich die Anteile zu 100 Gew.-% ergänzen.

Grundsätzlich ist es zur Herstellung flüssiger bzw. pastöser Detergensgemische möglich, diese mit einer entsprechenden Menge der genannten violetten Farbstoffe zu versetzen. In der praktischen Durchführung hat es sich jedoch als zweckmäßiger erwiesen, sogenannte "10fach-" bzw. "100fach-Konzentrate" einzusetzen und diese entweder zu verdünnen oder den Gemi schen in entsprechenden Mengen zuzusetzen. Zur Herstellung eines derartigen "10fach-Konzentrats" werden beispielsweise 100 g einer Mischung von 80 g C_12/14-Kokosalkyloligoglucosid, 10 g Octanol-1,2EO-9EO-Addukt und 10 g Propylenglycol mit 4,5 g einer 0,1 Gew.-%igen Lösung Farbstoff versetzt. Zur Her stellung des "100fach-Konzentrats" wird anstelle der 0,1 Gew.-%igen eine 1 Gew.-%ige Farbstofflösung verwendet. Gege benenfalls kann man den Konzentraten noch 5 g einer 0,1 bzw. 1 Gew.-%igen Lösung eines optischen Aufhellers zufügen.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Im Sinne des Erfindung ist es möglich, gelblich verfärbte De tergensgemische auf Basis von Alkyl- und/oder Alkenyloligo glykosiden durch den Zusatz einer ausreichenden Menge eines komplementären violetten Farbstoffs zu entfärben.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft daher die Ver wendung von violetten Farbstoffen, die zu mindestens 70% im Bereich von 480 bis 580 und insbesondere 520 bis 540 nm ab sorbieren, zur Farblöschung von gelblich verfärbten Deter gensgemischen mit einem Gehalt an Alkyl- und/oder Alkenyloli goglykosiden.

Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken.

Beispiele

Die Farblöschung wurde an einem technischen Tensidcompound der folgenden Zusammensetzung untersucht:

80 Gew.-% C_12/16-Kokosalkyloligoglucosid (DP = 1,4),
10 Gew.-% Octanol-1,2PO-9EO-Addukt,
10 Gew.-% Propylenglycol.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Tabelle 1

Anwendungstechnische Beispiele zur Farblöschung

Claims

1. Farblose Detergensgemische, enthaltend

a) Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside der Formel (I), R¹O-[G]_p (I)in der R¹ für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht, und
b) violette Farbstoffe, die zu mindestens 70% bei einer Wellenlänge im Bereich von 480 bis 580 nm absorbieren.

2. Farblose Detergensgemische nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß es sich um wasserfreie Zubereitungen handelt.

3. Farblose Detergensgemische nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß es sich um wäßrige Lösungen oder Pa sten handelt.

4. Verfahren zur Herstellung farbloser Detergensgemische mit einem Gehalt an Alkyl- und/oder Alkenyloligoglyko siden der Formel (I), R¹O[G]_p (I)in der R¹ für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht, dadurch gekennzeichnet, daß man gelblich verfärb ten Gemischen eine solche Menge mindestens eines vio letten, mindestens zu 70% im Bereich von 480 bis 580 nm absorbierenden Farbstoffs zugibt, daß sich die komple mentären Farben löschen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Detergensgemische in Form wasserfreier Pulver, Granulate, Extrudate oder Nadeln bzw. flüssiger Abmi schungen mit weiteren Tensiden und gegebenenfalls Hydro tropen einsetzt.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Detergensgemische in Form wäßriger Lösungen oder Pasten einsetzt.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß man die Farbstoffe in Mengen von 0,1 bis 10 ppm - bezogen auf den Feststoffgehalt der Gemische - einsetzt.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß man Detergensgemische mit einem weiteren Gehalt an anionischen, nichtionischen, kationischen und/ oder amphoteren bzw. zwitterionischen Tensiden einsetzt.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß man Detergensgemische mit einem weiteren Gehalt an optischen Aufhellern einsetzt.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß man Detergensgemische enthaltend

a) 70 bis 80 Gew.-% Alkyl- und/oder Alkenyloligogly koside,
b) 10 bis 30 Gew.-% Fettalkoholpolyglycolether und
c) 0 bis 15 Gew.-% Alkylenglycole

einsetzt, mit der Maßgabe, daß sich die Anteile zu 100 Gew.-% ergänzen.

11. Verwendung von violetten Farbstoffen, die zu mindestens 70% im Bereich von 480 bis 580 nm absorbieren, zur Farblöschung von gelblich verfärbten Detergensgemischen mit einem Gehalt an Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosi den.