DE1901194B2 - Detergens-verträgliches wäßriges Weichmachungsmittel und dessen Verwendung zum Weichmachen von Geweben während des Waschens oder während des Spülens - Google Patents
Detergens-verträgliches wäßriges Weichmachungsmittel und dessen Verwendung zum Weichmachen von Geweben während des Waschens oder während des SpülensInfo
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Description
15
worin R2 eine Alkylgruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, R3 eine Alkylgruppe mit 1
bis 4 Kohlenstoffatomen oder die Gruppe
-(CH2CH2O)nH
worin π eine ganze Zahl von 1 bis 30 darstellt,
und' X ein Anion aus der Gruppe Halogen, Acetat, Phosphat, Nitrat, Sulfat, Methylsulfat
und Äthylsulfat bedeuten, und B) einem tertiären Aminoxid der allgemeinen
Formel
R
/
R1-N-^O
/
R1-N-^O
worin R eine Alkyigruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen und Ri eine Alkylgruppe
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder die Gruppe
-(CH2CH2O)nH,
worin π eine ganze Zahl von 1 bis 6 darstellt, bedeuten,
enthält, wobei das Gewichtsverhältnis der quaternären Ammoniumverbindung zu dem tertiären Aminoxid
zwischen 1 :1 und 5 :1 liegt.
2. Verwendung des Mittels nach Anspruch 1 zum Weichmachen von Geweben während des Waschens
oder während des Spülens, wobei die Mischung aus den Komponenten A und B in einer
Menge von 0,01 bis 0,5 Gew.-°/o, bezogen auf das zu waschende Gewebe eingesetzt wird.
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Die Erfindung betrifft ein detergensverträgliches wäßriges Weichmachungsmittel sowie die Verwendung
dieses Mittels zum Weichmachen von Geweben während des Waschens oder während des Spülens.
Es ist bekannt, daß quaternäre Ammoniumverbindungen der Formel
R,
R,
[X]
worin R eine Alkylgruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, Ri eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
oder die Gruppe
-(CH2CH2O)nH
worin η eine ganze Zahl von wenigstens 1 darstellt, und
X ein Anion, wie z. B. ein Hajogen-, Acetat-, Phosphat-, Nitrat-, Methylsulfat- oder Äthylsulfatanion, bedeuten,
als aktive Komponente in sogenannten »Weichspülern« verwendet werden können. Zu diesem Zweck werden
die gewaschenen Substrate nach Beendigung des Waschvorganges mit einer Lösung einer solchen
quaternären Ammoniumverbindung einem zusätzlichen Spülvorgang unterworfen, um sie weichzuspülen. Die
obengenannten quaternären Ammoniumverbindungen eignen sich allgemein als Weichmacher nicht nur für
cellulosehaltige Materialien, wie z.B. Textilien und Seidepapier, sondern auch für Haarmaterialien. Bei
ihrer Verwendung als Weichspüler verleihen sie den behandelten Substraten nach der Behandlung einen
weichen Griff, der insbesondere für Textilmaterialien sehr erwünscht ist
Aus der US-Patentschrift 3178 366 ist es auch
bekannt, in sogenannten Weichspülern zwei verschiedenen quaternäre Ammoniumverbindungen des vorstehend
angegebenen Typs zu verwenden. Auch in diesem Falle wird das zu behandelnde Substrat zuerst einem
normalen Waschvorgang unterworfen und dann nachträglich mit den Weichmacher enthaltendem Wasser
gespült
Die bisher verwendeten weichmachenden Mittel haben jedoch den Nachteil, daß sie mit den zum
Waschen verwendeten Detergentien nicht verträglich sind. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die kationischen
quternären Ammoniumverbindungen durch organische, nichtaktive Materialien, wie z. B. Seifen, Alkylarylsulfonate
und andere anionische synthetische Detergentien oder Carboxymethylcellulose, ausgefällt oder inaktiv
gemacht werden. Auch die mehrwertigen anorganischen Anionen, wie z. B. die Phosphate und Sulfate,
wirken als Ausfällungsmittel für die quaternären Ammoniumverbindungen. Diese bekannten weichmachenden
Mittel können daher iiichi zusammen mit Detergentien in einer Lösung verwendet werden, da sie
dann ausgefällt werden und einen unlöslichen Niederschlag auf dem gewaschenen Substrat bilden, der einen
harten Griff des gewaschenen Substrats verursacht. Man ist daher bei Verwendung dieser bekannten
weichmachenden Mittel gezwungen, das gewaschene Gewebe einer zusätzlichen Behandlungsstufe zu unterwerfen,
um die gewünschte weichmachende Wirkung zu erzielen. Dies hat wiederum den Nachteil, daß dadurch
die Benetzbarkeit des gewaschenen und auf diese Weise behandelten Substrats beeinträchtigt wird. Dies ist
insbesondere nachteilig, wenn es sich bei den gewaschenen Substraten um Handtücher handelt, die durch diese
zusätzliche Behandlungsstufe in unerwünschter Weise stärker wasserabstoßend gemacht werden, so daß sie
ihre Abtrocknungsfunktion nicht mehr befriedigend erfüllen können.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Weichmachungsmittel zu entwickeln, welches die vorstehend
geschilderten Nachteile nicht aufweist, das insbesondere mit den zum Waschen von Substraten verwendeten
üblichen Detergentien verträglich ist.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe dadurch
gelöst werden kann, daß man eine quaternäre kationische Ammoniumverbindung des vorstehend
beschriebenen Typs mit einem tertiären Aminoxid
kombiniert.
Gegenstand der Erfindung ist ein detergensverträgliches
wäßriges Weichmachungsmittel, das dadurch gekennzeichnet, ist, daß es als weichmachend wirkende
Komponente 1 bis 20 Gew.-% einer Mischung aus
A) einer quaternären Ammoniumverbindung der allgemeinen Formel
R2-N-R3
R3
R3
[X]
worin R2 eine Alkylgruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen,
R3 eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder die Gruppe
-(CH2CH2O)nH
worin η eine ganze Zahl von 1 bis 30 darstellt, und X
ein Anion aus der Gruppe Halogen, Acetat, Phospaht, Nitrat, Sulfat, Methylsulfat und Äthylsulfat
bedeuten, und
einem tertiären Aminoxid der allgemeinen Formel
einem tertiären Aminoxid der allgemeinen Formel
R
/
R1- N-»O
/
R1- N-»O
worin R eine Alkylgruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen und Ri eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen oder die Gruppe
-(CH2CH2O)nH
worin η eine ganze Zahl von 1 bis 6 darstellt, bedeuten,
enthält, wobei das Gewichtsverhältnis der quaternären Ammoniumverbindung zu dem tertiären Aminoxid
zwischen 1 :1 und 5 : i liegt
Das erfindungsgemäße Weichmachungsmittel ist mit den üblicherweise verwendeten Detergentien verträglich,
d. h, es kann zusammen mit anionischen Detergentien in Wasser gelöst werden, wobei stabile Dispersionen
erhalten werden, die keine oder nur eine sehr geringe Neigung zum Ausfällen zeigen. Wenn Substrate
mit solchen Lösungen behandelt werden, dann erfolgt nicht nur eine wirksame Reinigung als Folge des darin
enthaltenen anionischen Detergens, sondern sie werden auch gleichzeitig weichgemacht.
Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn als quternäre Ammoniumverbindung Di-hydriertes-Talgalkyl-dimethylammoniumchlorid
und als Aminoxid Di-hydriertes-Talgalkyl-methylaminoxid oder Di-hydriertes-Talgalkyl-äthoxyaminoxid
verwendet werden.
Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung des vorstehend angegebenen Weichmachungsmittels
zum Weichmachen von Geweben während des Waschens oder während des Spülens, wobei die Mischung
aus den Komponenten A und B in einer Menge von 0,01 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das zu waschende Gewebe,
eingesetzt wird.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung des vorstehend beschriebenen Weichmachungsmittels können
das \Vaschen und das Weichmachen des Substrats in einem einzigen Arbeitsgang durchgeführt werden, so
daß die bisher erforderliche nachträgliche Behandlung des bereits gewaschenen Gewebes mit einem sogenannten
Weichspülmittel entfallen kann. Darüber hinaus verleiht das erfindungsgemäß verwendete Weichmachungsmittel
dem behandelten Substrat keine wasserabstoßende Eigenschaften, so daß die Saugfähigkeit des
gewaschenen Substrats durch die erfindungsgemäße Behandlung nicht beeinträchtigt wird.
Die aus einer quaternären Ammoniumverbindung bestehende Komponente des erfindungsgemäßen
Weichmachungsmittels stellt allgemein eine quaternäre Ammoniumverbindung dar, die wenigstens 2 Alkylketten
aufweist, die 8 bis 24 Kohlenstoffatome in jeder Kette und vorzugsweise etwa 16 bis etwa 22
Kohlenstoffatome besitzen. Beispiele für derartige Verbindungen sind Distearylmethyltriäthoxyäthanolammoniummethylsulfat,
Di-hydriertes-Talgalkyl-dimethylammoniumchlorid,
Distearylalkanolalkylbenzylammoniumchlorid und quaternisierte Imidazolin- und
Amidoaminverbindungen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind quaternäre Dimethyldialkylammoniumverbindungen
gegenüber den äthoxylierten Verbindungen bevorzugt Die Kohlenstoffkette der Alkylgruppen enthält vorzugsweise 12 bis 18
Kohlenstoffatome und kann geradkettig oder verzweigt sowie gesättigt oder teilweise ungesättigt sein. Vorzugsweise
stammt diese Gruppe von Talg ab, sie kann sich jedoch auch "on anderen natürlichen Fetten oder ölen
oder von Erdöl oder synthetischen Quellen ableiten. Die bevorzugte quaternäre Ammoniumverbindung ist ein
Dialkyldimethylammoniumchlorid, in welchem die Alkylgruppe von einem hydrierten Talg abstammt.
Die tertiäre Aminoxidkomponente des erfindungsgemäßen
Weichmachungsmittels hat die Formel
R1-N-*O
R
R
worin R für eine Alkylgruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen,
steht und Ri eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder die Gruppe
(CH2CH2O)nH
bedeutet, wobei π eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist Der
Pfeil steht für eine semipolare Bindung. Es ist wesentlich, daß das tertiäre Aminoxid ein langlkettiges
Dialkyl und kein Monoalkyl ist, da langkettige Monoalkylverbindungen mit den quaternären Verbindungen
keine Weichmacherwirkung zeigen, und zwar unabhängig davon, ob sie dem Spülwasser oder dem
Waschwasser zugesetzt werden.
Die Aminoxide werden im allgemeinen durch direkte Oxydation des entsprechenden tertiären Amins hergestellt
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die langkettigen Alkylgruppen für die
quaternären Ammoniumkomponente bestimmt. Das bevorzugte tertiäre Aminoxid ist ein Dialkyl methylaminoxid
oder ein Dialkyläthoxy-aminoxid, das 2 bis 3 Mol Äthylenoxid enthält, wobei die Alkylgruppe von
hydriertem Talg abstammt.
Sehr wirksame Mengenverhältnisse der beiden aktiven Komponenten des Weichmachungsmittels liegen
zwischen 1 bis 5 und vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-Teilen der quaternären Ammoniumverbindung
pro Gew.-Teil des tertiären Aminoxids. Dies bedeutet
mit anderen Worten, daß das Gewichtsverhältnis der quatemären Aminoniumverbindung zu dem tertiären
Aminoxid zwischen 1 :1 und 5 :1 und vorzugsweise zwischen 1 :1 und 3 :1 liegt Liegen die Komponenten
in diesen Verhältnissen vor, dann sind die erhaltenen Gemische stabil und können mit Wasser zur leichteren
Zugabe zu anderen wäßrigen Medien, welche die zu behandelnden Substratmaterialien enthalten, verdünnt
werden. ι ο
Die Konzentration des Weichmachungsmittels sollte in optimaler Weise dazu ausreichen, eine Endkoazentration
von etwa 0,05 bis 0,3% Weichmacher, bezogen auf das Gewicht des zu behandelnden Gewebes, zu ergeben.
Ein in Wasser dispergierbares Mittel, das etwa 2 bis 75% oder 2 bis 75 Teile, bezogen auf das Gewicht des
aktiven Weichmachungsmittels enthält, läßt sich allen möglichen Verwendungsarten zuführen. Konzentrationen
von etwa 2 bis 8% des aktiven Weichmachungsmittels werden für die Verwendung im Haushalt bevorzugt
Kommerzielle Wäschereien bevorzugen oft konzentriertere Produkte, die vor der Verwendung verdünnt
werden. Erfindungsgemäß wird die Herstellung von etwa 75% aktiven Konzentraten einer Mischung aus
einer quatemären Verbindung und einem Aminoxid bevorzugt, wobei der Rest Wasser zusammen mit einem
geeigneten wasserlöslichen organischen Lösungsmittel, wie beispielsweise Isopropanol, ist; diese Konzentrate
können gegebenenfalls zu einer zu 3 bis 6% aktiven Lösung verschnitten werden. Werden die Weichma- so
chungsmittel auf diese Weise verwendet, dann machi die
Anwesenheit eines der vorstehend erwähnten anionischen Ausfällungsmittel die quaternäre Ammoniumverbindung
nicht unwirksam. Daher ist es nunmehr möglich, quaternäre Ammoniumverbindungen unter
solchen Bedingungen einzusetzen, die bisher eine ungünstige Wirkung ausübten.
Die erfindungsgemäßen Weichmachungsmittel können auch noch andere übliche Bestandteile, wie
beispielsweise Mittel zum erneuten Befeuchten, Färbstoffe, Parfüme oder andere wahlweise zusetzbare
Additive, enthalten. Ferner können dem Weichmacherkonzentrat anionische oder nichtionische grenzflächenaktive
Mittel zugemischt werden. Erfindungsgemäß ist ein Verhältnis von anionischer Verbindung zu Weichmacher,
bezogen auf das Gewicht der aktiven Bestandteile eines jeden Agens, von 5:1 bis 20:1
bevorzugt.
50
Di-hydriertes-Talgalkyl-methylaminoxid wird mit
quaternärem Di-hydriertem-Talgalkyl-dimethylammoniumchlorid
(im Handel erhältliche quaternäre Verbindung mit einer weichmachenden Wirkung) in einem
Verhältnis von 1 Teil tertiärem Aminoxid zu 3 Teilen der quatemären Ammoniumverbindung vermischt. Dann
wird ein Vergleich der weichmachenden Eigenschaften der Mischung gegenüber dem quatemären Di-hydriertem-Talgalkyl-dimethylammoniumchlorid
allein auf gleicher Gewichtsbasis wie folgt durchgeführt:
2,7 kg eines sauberen Frotteetuches werden in eine oben zu beschickende automatische Waschmaschine
gegeben. Jede Charge wird 12 min lang in Wasser einer Härte von 135 ppm bei einer Temperatur von 60°C
unter Verwendung einer 0,20%igen Konzentration eines im Handel erhältlichen Haushaltsdetergens, das
sowohl Alkylarylsulfonat als auch Natriumalkylsulfat enthält, gewaschen. Die Konzentration der in dem
Spülzyklus der Waschmaschine verwendeten Weichmacher beträgt 0,1%, bezogen auf das Tuch. Diese
Prozedur wird dann lOmal wiederholt Die Tücher
werden zwischen jedem der 10 Zyklen getrocknet
Eine Verbrauchertestgruppe stellt fest, daß keine Verschlechterung des weichen Griffs zwischen den mit
dem erfindungsgemäßen Weichmachungsmittel erweichten Tüchern und den mit quaternärem Di-hydriertem-Talgalkyl-dimethylammoniumchlorid
allein weichgemachten Tüchern festzustellen ist Man stellt ferner fest daß das Aminoxid und die quaternäre Kombination
bei einer Zugabe zu dem Spülzyklus gegenüber der Zugabe der quatemären Verbindung allein eine
verbesserte weichmachende Wirkung besitzen, so daß dieses Aminoxid nicht mehr als bloßes Abfallmaterial
angesehen werden kann.
Di-hydriertes-Talgalkyl-äthoxyaminoxid (1 Mol) wird
mit quaternärem Di-hydriertem-Talgalkyl-dimethylammoniumchlorid
sowie mit Diphenylstearyldimethylammoniumchlorid vermischt. Das Verhältnis von tertiärem
Aminoxid zu quatemärer Verbindung beträgt in beiden Fällen 1:1. Die weichmachende Wirkung wird auf die in
Beispiel 1 beschriebene Weise ermittelt, wobei jedoch
die Zugabe des erfindungsgemäßen Weichmachungsmittels sowohl zu dem Spülzyklus als auch zu dem
Waschzyklus erfolgt.
Zum Vergleich wird quaternäres Di-hydriertes-Talgalkyl-dimethylammoniumchlorid
allein dem Spülwasser zugesetzt und eine nichtbehandelte Vergleichsprobe verwendet Eine Testgruppe kann keine merklichen
Unterschiede zwischen den erfindungsgemäßen Mitteln und dem bekannten quatemären Weichmacher bei einer
Zugabe zu dem Spülzyklus feststellen. Bei einer Zugabe zu dem Waschzyklus hat das erfindungsgemäße Mittel
im Vergleich zu der nichtbehandelten Vergleichsprobe eine ausgeprägte weichmachende Wirkung zur Folge.
Quaternäres Di-hydriertes-Talgalkyl-dimethylammoniumchlorid
wird mit Di-hydriertem-Talgalkyl-methylaminoxid
sowie mit Di-hydriertem-Talgalkyl-äthoxyaminoxid
(3 Mol) vermischt. Zu Vergleichszwecken wird quaternäres Di-hydriertes-Talgalkyl-dimethylammoniumchlorid
mit einem langkettigen Monoalkyl-tert-aminoxid vermischt. Dann wird die weichmachende
Wirkung nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise bei einer Zugabe zu dem Waschzyklus
ermittelt.
Die Kombination aus dem langkettigen Monoalkylaminoxid
und der quatemären Verbindung hat nicht die weichmachende Wirkung in Detergenssystemen zur
Folge, wie dies bei Verwendung des erfindungsgemäßen Mittels der Fall ist Eine Testgruppe gibt dem Mittel den
Vorzug, welches das Di-hydrierte-Talgalkyl-äthoxyaminoxid
(3 Mol) enthält während das Mittel, welches das langkettige Monoalkylaminoxid enthält, als der
unbehandelten Vergleichsprobe äquivalent bewertet wird.
Die synergistische weichmachende Wirkung der langkettigen Dialkylmethylaminoxide in Kombination
mit quaternärem Di-hydriertem-Talgalkyl-dimethylammoniumchlorid
wird in folgender Weise eezeiet:
Eine 3 :1-Mischung aus der quaternären Verbindung und dem Di-hydrierten-Talgalkyl-methylaminoxid ergibt
bei einer Verwendung in einer solchen Menge, daß 0,08% der quaternären Verbindung, bezogen auf das
Gewicht des Gewebes, und 0,025% des Aminoxids,
bezogen auf das Gewicht des Gewebes, eingesetzt werden, eine weichmachende Wirkung, die 0,14%,
bezogen auf das Gewicht des Gewebes, des quaternären Di-hydrierten-Talgalkyl-dimethylammoniurnchlorids allein
äquivalent ist.
Claims (1)
1. Detergensverträgliches wäßriges Weichmachungsmittel, dadurch gekennzeichnet,
daß es als weichmachend wirkende Komponente 1 bis 20 Gew.-% einer Mischung aus
A) einer quaternären Ammoniumverbindung der
allgemeinen Formel
R2
R2-N-R3
IO
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