Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Detergensge ische enthaltend Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside, Esterquats und gegebenenfalls weitere Tenside sowie deren Verwendung zur Herstellung ober¬ flächenaktiver Mittel.

Stand der Technik

Alkyloligoglucoside stellen nichtionische Tenside dar, die vollständig auf der Grundlage nachwachsender Rohstoffe -Zuk- ker bzw. Stärke und Fettalkohol - aufgebaut sind. Neben ihren hervorragenden anwendungstechnischen Eigenschaften zeichnen sie sich durch eine besonders vorteilhafte ökotoxikologische Verträglichkeit aus, die sie für den Einsatz in einer Viel¬ zahl von Anwendungsfeidern prädestiniert.

Auch Mischungen von Alkyloligoglucosiden mit anderen, insbe¬ sondere anionischen Tensiden sind aus einer Vielzahl von Pub¬ likationen bekannt, von denen stellvertretend die Europäi-

sehe Patentschrift EP-B-0 070 074 (Procter & Gamble) genannt werden soll.

Detergensgemische, die neben Alkyloligoglucosiden kationische Tenside enthalten, werden ebenfalls in einer Reihe von Druck¬ schriften beschrieben.

In der EP-B-0 094 118 (Procter & Gamble) werden beispiels¬ weise Zusammensetzungen für phosphatarme Waschmittel offen¬ bart, die neben C^-C _lβ -^-lk loligoglucosiden, Fettalkohol- polyglycolether und quartäre Ammoniumverbindungen enthalten.

Gegenstand der Europäischen Patentanmeldungen EP-A-0 214 285 und EP-A-0 246 246 (Staley Manuf.Co.) sind flüssige Desin¬ fektionsmittel bzw. Feinwaschmittel enthaltend Alkyloligo¬ glucoside und quartäre Ammoniumverbindungen. Aus der DE-A-37 02 287 (Colgate) sind schließlich Flüssigwaschmittel bekannt, die neben Alkyloligoglucosiden und quartären Ammoniumverbin¬ dungen noch weitere anionische und nichtionische Tenside ent¬ halten.

Obschon die Mittel des Stands der Technik in der Regel zu¬ friedenstellende anwendungstechnische Ergebnisse liefern, ist ihre biologische Abbaubarkeit doch im Hinblick auf die ihnen gemeinsame Komponente - die quartären Ammoniumverbindungen (QAV's) - für eine Reihe von Anwendungen nicht ausreichend.

Die Aufgabe der Erfindung bestand somit darin, neue Mittel auf Basis von Alkyloligoglucosiden und kationischen Tensiden zur Verfügung zu stellen, die frei von den geschilderten' Nachteilen sind.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung sind Detergensgemische, enthaltend

a) Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside der Formel (I),

Rl-0-[G] _p (I)

in der R- für Alkyl- oder Alkenylreste mit 1 bis 22 Koh¬ lenstoffatomen, [G] für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht, und

b) Esterquats der Formel (II),

CH ₃ 1 ^{+ [} R ^2CO -0-(CH2 ⁾ n- ^N -( ^CH 2 ⁾ n-°- ^{COR2] x"} ( ^{ιτ )}

I (CH ₂ ) _n -OH

in der R^CO für einen aliphatischen Acylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen, n für 2 oder 3 und X für Halogenid, Methosulfat oder Me¬ thophosphat steht

sowie gegebenenfalls weitere anionische, nichtionische und/ oder amphotere bzw. zwitterionische Tenside.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Detergensgemische nicht nur über hervorragende anwendungs-

technische Eigenschaften verfügen, mit denen sie Produkten des Stands der Technik in vielen Fällen überlegen sind, son¬ dern auch vollständig biologisch abbaubar und toxikologisch unbedenklich sind. Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, daß die Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside die Solubili- sierung der Esterquats in den unterschiedlichsten Medien un¬ terstützen und insbesondere die Bildung von schwerlöslichen Salzen zwischen den Esterquats und gegebenenfalls mitverwen¬ deten anionischen Tensiden weitgehend verhindern.

Alkyl- und oder Alkenyloligoglykosiden stellen bekannte Stof¬ fe dar, die nach den einschlägigen Methoden der präparativen organischen Chemie erhalten werden können. Ein Verfahren zu ihrer Herstellung stellt beispielsweise die sauer katalysier¬ te Acetalisierung von Glucose mit Fettalkoholen dar. Stell¬ vertretend für das umfangreiche Schrifttum sei auf die Euro¬ päische Patentanmeldung EP-A-0 301 298 verwiesen.

Bevorzugt sind Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside, die sich von Aldosen bzw. Ketosen und wegen ihrer leichten Ver¬ fügbarkeit insbesondere von der Glucose ableiten. Die bevor¬ zugten Alkyloligoglykoside sind somit die Alkyloligogluco¬ side.

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 Alkyl- und/oder Al- kenyloligoglykosid eine analytisch ermittelte rechnerische

Größe, die meistens eine gebrochene Zahl darstellt. Bevorzugt sind Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside mit einem mittle¬ ren Oligomerisierungsgrad p von 1,1 bis 3,0; besonders be¬ vorzugt sind solche Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside, deren Oligomerisierungsgrad kleiner als 1,7 ist und insbe¬ sondere zwischen 1,2 und 1,4 liegt.

Der Rest R^ kann sich von gesättigten und/oder ungesättigten primären Alkoholen mit 1 bis 22, vorzugsweise 8 bis 10 bzw. 12 bis 18 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Methanol, Butanol, Caprinalkohol, 2-Ethylhexanol, Caprylalko- hol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, Myristylalkohol, Ce- tylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylal- kohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Li- nolylalkohol, Linolenylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalko- hol, Behenylalkohol und Erucylalkohol sowie technische Schnitte, die diese Alkohole in unterschiedlichen Mengen ent¬ halten können. Bevorzugt werden Alkyl- und/oder Alkenyloligo¬ glykoside der Formel (I) einsetzt, in der R ¹ für Alkylreste mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, G für einen Glucoserest und p für Zahlen von 1 bis 3 steht.

Unter dem Begriff "Esterquats" sind technische quaternierte Di-Fettsäuretrialkanolaminester-Salze zu verstehen, die nach den einschlägigen Methoden der präparativen organischen Che¬ mie zugänglich sind. Zu ihrer Herstellung geht man üblicher¬ weise von Fettsäuren aus, die im ersten Schritt mit Trialka- nolaminen, wie beispielsweise Triethanol- oder Tripropanol- a in verestert werden. Der gebildete Difettsaureester kann anschließend in an sich bekannter Weise beispielsweise mit Methylchlorid oder Dimethylsulfat quaterniert werden. Da es

sich um technische Produkte handelt, sind in den Esterquats stets quaternierte Mono- und Triester als Nebenprodukte ent¬ halten.

Typische Beispiele für die Fettsäurekomponenten dieser Ver¬ bindungen sind Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Lau- rinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäu- re, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensaure und Erucasaure sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der Spaltung von pflanzlichen Ölen oder tierischen Fetten anfal¬ len. Bevorzugt sind Esterquats auf der Basis von Stearin¬ bzw, gehärteter Taigfettsäure in Form ihrer Chloride oder Methosulfate.

Neben den Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden können die erfindungsgemäßen Detergensgemische noch weitere anionische, nichtionische sowie amphotere bzw. zwitterionische Tenside enthalten, z. B:

a) Anionische Tenside:

Alkylbenzolsulfonate, Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Alkylethersulfonate, Glycerinethersulfonate, -Methyl- estersulfonate, Sulfofettsäuren, Alkylsulfate, Fettal- koholethersulfate (mit konventioneller und eingeengter Homologenverteilung), Glycerinethersulfate, Hydroxy- mischethersulfate, Monoglycerid(ether)sulfate, Fettsäu- reamid(ether)sulfate, Sulfosuccinate, Sulfosuccinamate, Sulfotriglyceride, Ethercarbonsäuren, Alkyloligo- glucosidsulfate und/oder Alkyl(ether)phosphate.

b) Nichtionische Tenside:

Fettalkoholethoxylate (mit konventioneller und eingeeng¬ ter Homologenverteilung), Polyolfettsäureester, Sorbi¬ tanester und/oder Polysorbate.

c) Amphotere bzw. zwitterionische Tenside:

Alkyla idobetaine, Aminopropionate, Aminoglycinate, I i- dazoliniumbetaine und/oder Sulfobetaine.

Das Gewichtsverhältnis von Alkyl- und/oder Alkenyloligogly- kosiden und Esterquats kann 5 : 95 bis 95 : 5, vorzugsweise 10 : 90 bis 90 : 10 und insbesondere 30 : 70 bis 70 : 30 be¬ tragen. Der Anteil weiterer Tenside an den Detergensgemisehen kann dem gegenüber 1 bis 90, vorzugsweise 10 bis 80 und ins¬ besondere 50 bis 70 Gew.-% - bezogen auf das Gemisch - aus¬ machen.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Detergensgemische ist es ausreichend, die Komponenten, gegebenenfalls unter Erwär¬ mung auf 30 bis 40°C, zu vermischen und - falls erforderlich - zu homogenisieren. Dabei ist sowohl möglich, von Konzentra¬ ten auszugehen, die mit Wasser auf eine Anwendungskonzentra¬ tion von 1 bis 50, vorzugsweise 15 bis 30 Gew.-% verdünnt werden oder gleich verdünnte, wäßrige Ausgangsstoffe einzu¬ setzen. In jedem Fall handelt es sich um einen rein mecha¬ nischen Vorgang; eine chemische Reaktion findet nicht statt.

Im folgenden werden weitere Gegenstände beschrieben, auf die sich die Erfindung ebenfalls erstreckt:

o Pulverförmige Universalwaschmittel, enthaltend 10 bis 30 Gew.-% - bezogen auf das Mittel - einer Mischung von Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden und Esterquats sowie gegebenenfalls weitere Tenside und übliche Hilfs¬ und Zusatzstoffe.

o Flüssige Universalwaschmittel, enthaltend 10 bis 70 Gew.-% - bezogen auf das Mittel - einer Mischung von Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden und Esterquats sowie gegebenenfalls weitere Tenside und übliche Hilfs¬ und Zusatzstoffe.

o Flüssige Feinwaschmittel, enthaltend 10 bis 50 Gew.-% - bezogen auf das Mittel - einer Mischung von Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden und Esterquats sowie ge¬ gebenenfalls weitere Tenside und übliche Hilfs- und Zu¬ satzstoffe.

o Flüssige Reinigungs- und Desinfektionsmittel, enthaltend 10 bis 30 Gew.-% - bezogen auf das Mittel - einer Mi¬ schung von Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden und Esterquats sowie gegebenenfalls weitere Tenside und üb¬ liche Hilfs- und Zusatzstoffe.

o Haarshampoos, enthaltend 10 bis 30 Gew.-% - bezogen auf das Mittel - einer Mischung von Alkyl- und/oder Alkenyl¬ oligoglykosiden und Esterquats sowie gegebenenfalls weitere Tenside und übliche Hilfs- und Zusatzstoffe.

o HaarSpülungen, enthaltend 10 bis 30 Gew.-% - bezogen auf das Mittel - einer Mischung von Alkyl- und/oder Alkenyl¬ oligoglykosiden und Esterquats sowie gegebenenfalls weitere Tenside und übliche Hilfs- und Zusatzstoffe.

o Schaumbäder, enthaltend 10 bis 30 Gew.-% - bezogen auf das Mittel - einer Mischung von Alkyl- und/oder Alkenyl¬ oligoglykosiden und Esterquats sowie gegebenenfalls weitere Tenside und übliche Hilfs- und Zusatzstoffe.

o Mittel für die Tertiärförderung von Erdöl aus Lagerstät¬ ten, enthaltend 10 bis 90 Gew.-% - bezogen auf das Mittel einer Mischung von Alkyl- und/oder Alkenyl¬ oligoglykosiden und Esterquats sowie gegebenenfalls weitere Tenside und übliche Hilfs- und Zusatzstoffe.

Wasch- und Reinigungsmittel auf Basis der erfindungsgemäßen Detergensgemisch können als Hilfs- und Zusatzstoffe bei¬ spielsweise Builder, Salze, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, optische Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Lösungsvermitt¬ ler, Entschäumer und Enzyme enthalten.

Übliche Builder sind Natriumaluminiumsilicate (Zeolithe), Phosphate, Phosphonate, Ethylendieamintetraessigsäure, Ni- trilotriacetat, Citronensäure und/oder Polycarboxylate. Als Salze bzw. Stellmittel kommen beispielsweise Natriumsulfat, Natriumcarbonat oder Natriumsilicat (Wasserglas) in Betracht. Als typische Einzelbeispiele für weitere Zusatzstoffe sind Natriumborat, Stärke, Saccharose, Polydextrose, TAED, Stil¬ benverbindungen, Methylcellulose, Toluolsulfonat, Cumolsul-

fonat, langkettige Seifen, Silicone, Mischether, Lipasen und Proteasen zu nennen.

Haarshampoos, Haarlotionen oder Schaumbäder auf Basis der erfindungsgemäßen Detergensgemische können als Hilfs- und Zustzstoffe beispielsweise Emulgatoren, Ölkomponenten, Fette und Wachse, Verdickungsmittel, Überfettungsmittel, biogene Wirkstoffe, Filmbildner, Duftstoffe, Farbstoffe, Perlglanz¬ mittel, Konservierungsmittel und pH-Regulatoren enthalten.

Übliche Ölkomponenten sind Substanzen wie Paraffinöl, Pflan¬ zenöle, Fettsäureester, Squalan und 2-Octyldodecanol, während als Fette und Wachse beispielsweise Walrat, Bienenwachs, Mon¬ tanwachs, Paraffin und Cetylstearylalkohol Verwendung finden. Als Überfettungsmittel können Substanzen wie beispielsweise polyethoxylierte Lanolinderivate, Lecithinderivate und Fett- säurealkanolamide verwendet werden, wobei die letzteren gleichzeitig als Schaumstabilisatoren dienen. Geeignete Ver¬ dickungsmittel sind beispielsweise Polysaccharide, insbeson¬ dere Xanthan-Gum, Guar-Guar, Agar-Agar, Alginate und Tylosen, Carboxymethylcellulose und Hydroxyethylcellulose, ferner hö¬ hermolekulare Polyethylenglycol ono- und -diester von Fett¬ säuren, Polyacrylate, Polyvinylalkohol und Polyvinylpyrro- lidon sowie Elektrolyte wie Kochsalz und Ammoniumchlorid. Unter biogenen Wirkstoffen sind beispielsweise Pflanzenex¬ trakte, Eiweißhydrolysate und Vitaminkomplexe zu verstehen. Gebräuchliche Filmbildner sind beispielsweise Polyvinylpyr- rolidon, Vinylpyrrolidon-Vinylacetat-Copolymerisate, Polymere der Acrylsäurereihe, quaternäre Cellulose- Derivate und ähn¬ liche Verbindungen. Als Konservierungsmittel eignen sich beispielsweise Formaldehydlösung, p-Hydroxybenzoat oder

Sorbinsäure. Als Perlglanzmittel kommen beispielsweise Glycoldistearinsäureester wie Ethylenglycoldistearat, aber auch Fettsäuremonoglycolester in Betracht. Als Farbstoffe können die für kosmetische Zwecke geeigneten und zugelassenen Substanzen verwendet werden, wie sie beispielsweise in der Publikation "Kosmetische Färbemittel" der Farbstoffko mission der Deutschen Forschungsgemeinschaft, veröffen licht im Ver¬ lag Chemie, Weinheim, 1984, zusammengestellt sind. Diese Farbstoffe werden üblicherweise in Konzentrationen von 0,001 bis 0,1 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Mischung, eingesetzt.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die erfindungsgemäßen Detergensgemische zeichnen sich durch ausgezeichnete Wasch- und Reinigungsleistung, Haar- und Tex- tilavivage, antistatischer Ausrüstung von Haaren und Fasern und Käm barkeitsVerbesserung sowie hohe ökotoxikologische Verträglichkeit aus.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft daher ihre Verwendung zur Herstellung von Wasch-, Spül- und Reinigungs¬ mitteln, Produkten der Haar- und Körperpflege sowie zur Ter¬ tiärförderung von Erdöl aus Lagerstätten.

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

Beispiele

I. Eingesetzte Stoffe

1. Dehydol( ^R ) LT7 (Fa.Henkel KGaA, Düsseldorf/FRG) . Anlagerungsprodukt von durchschnittlich 7 Mol Ethylenoxid (EO) an technischen Ci2/i8- ^Kok °sfettalko ol.

2. Texapon( ^R ) NSO (Fa.Henkel KGaA, Düsseldorf/FRG) Ci2 i4-Kokosfettalkohol-2EO-sulfat-Natriumsalz _#

3. Plantaren( ^R ) APG 600 (Fa.Henkel KGaA, Düsseldorf/FRG) Ci2/i4-Kokosalkyloligoglucosid mit einem durchschnitt¬ lichen Oligomerisierungsgrad (DP-Grad) von 1,3.

4. Plantaren( ^R ) APG 225 (Fa.Henkel KGaA, Düsseldorf/FRG) Cg/iQ-Alkyloligoglucosid mit einem durchschnittlichen Oligomerisierungsgrad (DP-Grad) von 1,6.

4. Dehyquart( ^R ) AU-36 (Fa.Pulcra s.a., Barcelona/ES)

Umsetzungsprodukt von technischem Ci5/i8~ ^Ta lζrf ^etts ä ^ure- triethanolaminmono/diester mit Dimethylsulfat.

II• Rezepturbeispiele

Beispiel 1:

Flüssigwaschmittel mit Avivageeigenschaften

Dehydol( ^R )) LT 7 15 Gew.-%

Texapon( ^R ) NSO 44 Gew.-%

Plantaren( ^R ) APG-600 15 Gew.-%

Dehyquart AU-36 8 Gew.-%

Cumolsulfonat-Na-Salz 4 Gew.-%

Wasser ad 100

Die wäßrige Detergensmischung weist hervorragende Wasch- und Avivageeigenschaften auf und bewirkt zudem eine antistatische Ausrüstung der behandelten Textilien.

I

Beispiel 2:

Sanitärreiniger

Plantaren( ^R ) APG-225 7 Gew.-%

Dehyquart( ^R ) AU-36 10 Gew.-%

Wasser ad 100

Die wäßrige Detergensmischung weist ausgezeichnete Reini¬ gungseigenschaften bei gleichzeitiger Desinfektion auf.

Beispiel 3 ;

Universalwaschmittel mit Avivageeigenschaften

Plantaren( ^R ) APG-600 15 Gew.-%

Dehyquart( ^R ) AU-36 4,5 Gew.-%

Natriumtripolyphosphat 45 Gew.-%

Natriumcarbonat 20 Gew.-%

Natriumsilicat 15 Gew.-%

Protease 0,5 Gew.-%

Das Pulvergemisch weist sehr gute Wasch- und Reinigungsei¬ genschaften auf. Im Gegensatz zu üblichen Waschmitteln mit einem Gehalt an kationischen Tensiden wird kein Wiederauf¬ ziehen von Schmutz auf die Fasern beobachtet.

Beispiel 4;

I

] Feinwaschmittel mit Avivageeigenschaften

Plantaren( ^R ) APG-600 16 Gew.-%

Dehyquart AU-36 4 Gew.-%

Water ad 100

Das wäßrige Detergensgemiseh kombiniert die Eigenschaften eines Feinwaschmittels mit denen eines Weichspülers.

Beispiel 5 :

Hilfsmittel für die tert. Erdölförderung

Dehyquart( ^R ) AU-36 4 Gew.-%

Plantaren( ^R ) APG 600 25 Gew.-%

Wäßrige Salzsäure (20 gew.- ig) 71 Gew.-%

Mit Hilfe des Alkyloligoglucosids kann das Esterquat voll¬ ständig in der Salzsäure gelöst werden.