DE1901194C3

DE1901194C3 - Detergens-verträgliches wäßriges Weichmachungsmittel und dessen Verwendung zum Weichmachen von Geweben während des Waschens oder während des Spiilens

Info

Publication number: DE1901194C3
Application number: DE19691901194
Authority: DE
Inventors: Andrea Emilia Westchester Mariahazy; Milton Morris Western Springs Waldman
Original assignee: Armour Industrial Chemical Co
Current assignee: Armour Industrial Chemical Co
Priority date: 1968-01-11
Filing date: 1969-01-10
Publication date: 1979-03-29
Also published as: GB1260584A; DE1901194B2; FR2000142A1; NL6900479A; DE1901194A1

Description

R₁

worin R eine Alkylgruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, Ri eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder die Gruppe

-(CH₂CH₂O)_nH

worin π eine ganze Zahl von wenigstens 1 darstellt, und X ein Anion, wie z. B. ein Halogen-, 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 BehaisTung 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 nicht 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 zürn Waschen von Substraten verwendeten üblichen detergentien vertraglich ist.
Es würde nuti gefunden, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man eine quaternäre kationische Ammoniümverbindung des vorstehend beschriebenen Typs mit einem tertiären Aniiriöxid

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

R,

I"

worin R₂ eine Alkylgruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, R3 eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder die Gruppe

-(CH₂CH₂O)₇₁H

worin π eine^nze Zahl von 1 bis 30 darstellt, und X ein Anion aas der Gruppe Halogen, Acetat, Phospaht, Nitrat, Sulfat, iviethylsulfat und Äthylsulfat bedeuten, und
B) einem tertiären Aminoxid der allgemeinen Formel

R, -N >O

worin R eine A'kylgruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen und Ri eine Alkylgrunpe 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 :1 liegt

Das erfindungsgemäße Weichmachungsmittel ist mit den üblicherweise verwendeten Detergentien verträglich, d. h., es kann zusammen mil 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 quaternäre 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 wäschende Gewebe, eingesetzt wird.

Durch die erfindungsgeffläße Verwendung des vorstehend beschriebenen Weichmachungsmittels können das Waschen 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 erfiudungsgemäQ verwendete Weichmachungsmittel dem behandelten Substrat keine wasserabstoßende Eigenschaften, so daß die Saugfähigkeit des gewaschenen Substrats durch die erfmdungsgemäße Behandlung nicht beeinträchtigt wird.
Die aus einer quaternären Ammoniumverbindung

IQ bestehende Komponente des erfindungsgemiißen Weichmachungsmittel!; 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 Distearylmethyltriäthoxyäthanolarnmoniummethylsulfat, Di-hydriertes-Talgalkyl-dimethylammoniumchlorid, Distearylalkanolalkylbenzylammoniumchlorid und quaternisierte Imidazolin- und

2n Amidoaminverbindungen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind quaternäre Dimethyldialkylammoniumverbindungen gegenüber den äthoxylierten Verbindungen bevorzugt Die Kohlenstoffkette (,er Alkylgruppen enthält vorzugsweise 12 bis 18

2·; Kohlenstoffatome und kann geradkettig oder verzweigt so.', ie gesättigt oder teilweise ungesättigt sein. Vorzugsweise stammt diese Gruppe von Talg ab, sie kann sich jedoch auch von andere ·ι natürlichen Fetten oder öler oder von Erdöl oder synthetischen Quellen ableiten. Die

jn bevorzugte quaternäre Ammoniumverbindung ist ein Dialkyldimethylammoniumchlorid, in welchem die Alkylgruppe von einem hydrierten Talg abstammt

Die tertiäre Aminoxidkomponente des erfindungsgemäßen Weichmachungsmittels hat die Formel

R, N ·()

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 Kohlenstoff-4') atomen 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

w wesentlich, daß das tertiäre Aminoxid ein langkettiges 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

r> 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 quaternäre Ammoniumkompontnte bestimmt. Das bevorzugte tertiäre Aminoxid ist ein Dialkylmethylaminoxid oder pin Dialkyläthoxy-arninoxid, 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 Urtd Vorzugsweise 1 bis 3 Gew/Teilen der quaternären Ämmoniümverbindung

pro Gew.-Teil des tertiären Aminoxids. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß das Gewichtsverhältnis der quaternären Ammoniumverbindung 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, weiche die zu behandelnden Substratmaterialien enthalten, verdünnt werden.

Die Konzentration des Weichmachungsmittels sollte in optimaler Weise dazu ausreichen, eine Endkonzentralion 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 quaternären 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 m 3 his fi% aktiven Lösung verschnitten werden. Werden die Weichma- jo chungsmittel auf diese Weise verwendet, dann macht die Anwesenheit eines der vorstehend erwähnten anionischen Ausfällungsmittel die quaternäre Ammoniumverbindung nicht unwirksam. Daher ist es nunmehr möglich, quaternäre Ammoniumverbindungen unter ji 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 Weich- .r, macher, bezogen auf das Gewicht der aktiven Bestandteile eines jeden Agens, von 5:1 bis 20 :1 bevorzugt.

Beispiel 1

Di-hydriertes-Ta'.galkyl-methylaminoxid wird mit quaternärem Di-hydriertem-Talgalkyl-dimethylammonium:hlorid (im Handel erhältliche quaternäre Verbindung mit einer weichmachenden Wirkung) in einem Verhältnis von 1 Teil tertiärem Aminoxid zu 3 Teilen der -,-, quaternären Ammoniumverbindung vermischt. Dann wird ein Vergleich der weichmachenden Eigenschaften der Mischung gegenüber dem quaternären Di-hydriertem-Talgalkyl-dimethylammoniurnchlorid allein auf gleicher Gewichtsbasis wie folgt durchgeführt: ω

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 Alkylaryisujfonat als auch Natriumalkylstllfat enthält, gewaschon. 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 quaternären Verbindung allein eine verbesserte weichmachende Wirkung besitzen, so daß dieses Aminoxid nicht mehr als bloßes Abfallmaterial angesehen werden kann.

Beispiel 2

Di-hydriertes-Talgalkyl-äthoxyaminoxid (1 Mol) wird mit quaternärem Di-hydrierter Talgalkyl-dimethylamnioniümciiionu sowie mit L/ipiiöfiyisicäryiuimeiiiyiäntmoniumchlorid vermischt Das Verhältnis von tertiärem Aminoxid zu quaternärer Verbindung beträgt in beiden Fällen 1:1. Die weichmachende Wirkung wir d auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise ermittelt, wobei jedoch die Zugabe des erfindungsgemäßen Weichmachungsmittels sowohl zu dem Spülzyklus als auch zu dem Wasrh/yklu¹; erfolg'

Zum Vergleich wird quaternärcs 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 quaternären 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 rur Folge.

Beispiel 3

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 quaternären Verbindung hat nicht die weichmachende Wirkung in Detergenssystemen zur Folge, wie dies bei Verwendung des erfindungbgemäßen 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 langket*^;ge Monoalkylaminoxid enthält, als der unbehandelten Vergleichsprobe äquivalent bewertet wird.

Beispiel 4

Die synergistische weichmachende Wirkung der langkettigen Dialkylrnethylaminoxide in Kombination mit quaternärem Di-hydriertem^Tälgalkyl-dimethylam moniumchlorid wird in folgender Weise gezeigt:

Eine 3 :1-Mischling aus der quaternären Verbindung und dem Di-hydrierten-Talgalkyl-methyiarhinoxid 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 pi-hydrierten-Talgaikyl-dirnethylamrnoniurnchlorids allein äquivalent ist

909 613/43

Claims

Patentansprüche;

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-N-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, Phosphat, Nitrat, Sulfat, Methylsulfat und Äthylsulfat bedeuten, und B) einem tertiären Aminoxid der allgemeinen Formel

R₁-N-O

\
R

worin R eine Alkylgruppe 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 >n waschende Gewebe eingesetzt wird.

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