DE69213016T2

DE69213016T2 - Waescheweichmacher

Info

Publication number: DE69213016T2
Application number: DE69213016T
Authority: DE
Inventors: Graham Andrew Wirral Merseyside L62 6Ea Turner
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1992-06-30
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2012-07-01
Also published as: WO1993001265A1; CA2112816A1; ES2091479T3; CA2112816C; GB9114540D0; US5407589A; EP0593542A1; JP3076063B2; DE69213016D1; EP0593542B1; JPH06509145A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Wäscheweichmacher-Material und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Wäscheweichmacher-Zusammensetzung für die Verwendung in der Spülstufe eines Gewebewaschverfahrens.
Herkömmliche zur Spülung zugesetzte Wäscheweichmacher-Zusammensetzungen enthalten Wäscheweichmacher-Materialien, die im wesentlichen wasserunlösliche kationische Materialien sind und die gewöhnlich zwei lange Alkylketten aufweisen. Typisch für solche Materialien ist Distearyldimethylammoniumchlorid. Diese Materialien werden gewöhnlich in Form einer wässerigen Dispersion oder Emulsion hergestellt.
In der EP 239 910 (Procter & Gamble) wurde vorgeschlagen, estergebundene quaternäre Ammoniumverbindungen in Wäscheweichmacher-Zusammensetzungen zu inkorporieren. Die US 3 915 867 (Stepan) offenbart die Verwendung von N-Methyl-N,N-di-(β-C&sub1;&sub4;&submin;&sub1;&sub8;- acyloxyethyl)-N-β-hydroxyethylammoniummethosulfat in Weichmachern. Andere estergebundene Weichmacher-Materialien sind in der US 4 137 180 (Lever Brothers) beschrieben. Weichmacher-Materialien, die Esterbindungen enthalten, sind aus umweltgründen besonders für die Verwendung in gewebekonditionierenden Zusammensetzungen bevorzugt.
Ein Verfahren zum Einführen von antistatischen Eigenschaften in synthetische polymere Textilmaterialien, das als antistatisches Mittel Aminocarbonsäure-Derivate verwendet, ist in der GB 1 048 197 beschrieben.
Ein Problem bei Esterbindungen enthaltenden quaternären Weichmacher-Materialien besteht darin, daß manche zu einem relativ hohen Stockpunkt neigen. Der Stockpunkt kann als die niedrigste Temperatur definiert werden, bei welcher von einem Material beobachtet werden kann, daß es unter spezifizierten Bedingungen fließt. (Wie in The Analysis of Fats and Oils von V.C. Mehlenbacher, The Garrard Press, Champaign, Illinois 1960, erläutert wurde). Ein hoher Stockpunkt macht die Weichmacher-Materialien manchmal für die Verarbeitung schwierig. Beispielsweise haben die Weichmacher-Materialien, wie sie in der US 4 137 180 (Lever Brothers) beschrieben sind, einen hohen Stockpunkt, was bedeutet, daß sie bei Temperaturen, wie sie üblicherweise bei der Spülkonditionierer-Herstellung verwendet werden, z.B. bei 60ºC, schwer pumpbar und schwierig in Wasser zu dispergieren sind.
Es wurde nun gefunden, daß der Stockpunkt von estergebundenen weichmachenden Materialien durch Verwendung eines höheren Anteils an ungesättigten Substituenten in jedem Molekül, verglichen mit dem normalerweise verwendeten, herabgesetzt werden kann. Der Fachmann auf diesem Gebiet würde eine Herabsetzung im Erweichungsverhalten von solchen Materialien erwarten, da dieses Phänomen bei herkömmlichen quaternären Verbindungen, die zwei lange Alkylketten aufweisen, zu beobachten ist. Überraschenderweise wurde nun festgestellt, daß estergebundene quaternäre Ammoniumverbindungen oder deren entsprechende Amine, die einen hohen Anteil an ungesättigten Substituenten in dem Molekül oder in der Mischung von Molekülen mit ungesättigten Substituenten mit Molekülen, die gesättigte Substituenten aufweisen, enthalten, eine überlegene Weichmachung liefern, wenn sie mit dem Weichmachungsverhalten verglichen werden, das bei gesättigten estergebundenen quaternären Verbindungen oder deren entsprechenden Aminen oder nicht-estergebundenen quaternären Verbindungen, erhalten wird.
In der EP 0 052 517 (Procter & Gamble) wird offenbart, daß gießbare, konzentrierte Gewebeweichmacher-Zusammensetzungen erhalten werden können, wenn die Zusammensetzung eine Mischung eines Monostickstoff/quaternären Ammoniumsalzes, eines Di(2-amidoethyl)-methyl-quaternären Ammoniumsalzes und eines Imidazoliniumsalzes enthält, worin das kationische System eine Iodzahl von zumindest 4,2 aufweist. In dieser Beschreibung des Standes der Technik ist die "Vergießbarkeit" durch den Begriff der fertigen Zusammensetzung und nicht der Bestandteile definiert. Es wird keine Erwähnung von estergebundenen quaternären Verbindungen oder von verbessertem erweichenden Verhalten gemacht.
In der JP 2 169 769A (Kao Corp.) wird offenbart, daß Erweichungs- und Appretiermittel zur Behandlung von Bekleidung bestimmte quaternäre Ammoniumverbindungen mit Substituenten enthalten können, die bestimmte Grade von Ungesättigtheit aufweisen.
Demgemäß liefert die vorliegende Erfindung ein wäscheweichmachendes Material, enthaltend eine estergebundene Aminverbindung und/oder deren entsprechende quaternäre Ammoniumverbindung der allgemeinen Formel I
worin jede R¹-Gruppe unabhängig aus C&sub1;&submin;&sub4;-Alkyl-, Alkenyl- oder Hydroxyalkylgruppen ausgewählt ist; und jede R²-Gruppe unabhängig aus C&sub8;&submin;&sub2;&sub8;-Alkyl- oder Alkenylgruppen ausgewählt ist, n eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 bis 5 bedeutet und m eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 5 ist; so daß das Material eine Iodzahl von zwischen 5 und 24 aufweist.
Die Vorteile der wäscheweichmachenden Materialien gemäß der Erfindung bestehen darin, daß sie einen niedrigeren Stockpunkt als estergebundene Materialien von niedrigerer Iodzahl aufweisen können und ein überlegeneres Weichmachen liefern, als estergebundene Materialien mit niedrigerer Iodzahl.
Bevorzugterweise enthält das wäscheweichmachende Material zumindest 80 Gewichtsprozent eines estergebundenen Amins und/oder einer quaternären Ammoniumverbindung, und bevorzugter zumindest 90 %. Besonders bevorzugt enthält das wäscheweichmachende Material zwischen 80 und 95 Gewichtsprozent an estergebundenem Amin und/oder an quaternärer Ammoniumverbindung.
Bevorzugterweise enthalten die gewebeweichmachenden Materialien der Erfindung ein Füllstoffmaterial, ausgewählt aus:
(a) Tert.-Amin- oder quaternären Ammoniumverbindungen, enthaltend eine lange Alkyl- oder Alkenylgruppe mit mehr als zehn Kohlenstoffatomen;
(b) überwiegend unverzweigten linearen nichtionischen Materialien; und
(c) Mischungen derselben.
Von diesen Füllstoffmaterialien wurde auch festgestellt, daß sie den Stockpunkt von estergebundenen quaternären Ammoniumverbindungen erniedrigen, wie dies in der EP 409 504 (Unilever) offenbart ist.
Die in der vorliegenden Erfindung brauchbaren estergebundenen quaternären Ammoniumverbindungen werden bevorzugterweise in Gegenwart von mehr als einem Überschuß von 10 Molprozent an Alkyl- oder Alkenylgruppen hergestellt, wie dies in der EP 420 465 (Unilever) offenbart ist, da ebenfalls gefunden wurde, daß dies den Stockpunkt der Verbindung herabsetzt.
Bevorzugterweise hat das wäscheweichmachende Material eine Iodzahl zwischen 5 und 20, besonders bevorzugt zwischen 5 und 15. Die Iodzahl, wie sie im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bezieht sich auf die Messung des in einem Material vorhandenen Grades der Ungesättigtheit durch ein Verfahren der NMR-Spektroskopie, wie dies in Anal. Chem., 34, 1136 (1962), Johnson and Shoolery, beschrieben wird.
Die Iodzahl wird definiert als die Anzahl der Gramme an bd, absorbiert pro 100 g des Testmaterials. Olefinische Materialien absorbieren 1 g Iod pro Atom olefinischem Wasserstoff. Daher kann die Messung in die äquivalente Iodzahl umgewandelt werden. Das Wasserstoff-NMR-Spektrum bei 360 MHz wird für das Testmaterial erhalten. Die integrale Intensität, Is der von dem olefinischen Wasserstoff herrührenden Bande in der Alkylkette und die integrale Intensität, Im, der von den End-Methylgruppen in den Alkylketten herrührenden Bande, werden gemessen.
Die Anzahl der olefinischen Wasserstoffe pro Molekül wird durch
Is/Im x 6
wiedergegeben und die Iodzahl durch
worin MMW das mittlere Molekulargewicht des Testmaterials bedeutet.
Bevorzugte wäscheweichmachende Materialien enthalten eine Mischung von 1 : 4 Gewichtsteilen von 1,2-Ditalloyl-oxy-3-trimethylammoniumpropanchlorid, hergestellt gemäß US 4 137 180 (Lever Bros.) mit seinem digehärteten Talloyl-Gegenstück.
Ein zweiter Gegenstand der Erfindung liefert einen wässerigen Wäscheweichmacher, enthaltend ein gewebeweichmachendes Material, bestehend aus einer estergebundenen Aminverbindung der Formel I und/oder deren entsprechenden quaternären Ammoniumverbindung, worin die Verbindung zumindest einen ungesättigten Substituenten enthält, so daß das Material eine Iodzahl von zwischen 5 und 24 aufweist.
Bevorzugterweise enthält der Weichmacher von 5 bis 80 Gewichtsprozent eines wäscheweichmachenden Materials, bevorzugter von 15 bis 60 Gewichtsprozent. Die erfindungsgemäßen Weichmacher sind durch Erhitzen des Materials bis auf eine Temperatur von oberhalb 40ºC erhältlich, gefolgt von Dispergieren des Materials in Wasser. Bevorzugterweise werden die Materialien bis auf eine Temperatur von oberhalb 50ºC erhitzt und in Wasser bei erhöhter Temperatur dispergiert.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben bevorzugterweise einen pH-Wert von höher als 2,0 und kleiner als 8,0, bevorzugterweise von weniger als 5,0. Besonders bevorzugt sind pH- Werte im Bereich von 2,5 bis 4,0.
Die erfindungsgemäßen Weichmacher können außer den obigen Bestandteilen auch andere Bestandteile enthalten, wie nichtwässerige Lösungsmittel, wie beispielsweise C&sub1;&submin;&sub4;-Alkanole und Polyole, pH-Puffermittel, wie schwache Säuren, z.B. Phosphor-, Benzoe- oder Citronensäure, Wiederbenetzungsmittel, Viskositätsmodifiziermittel, Aluminiumchlorhydrat, Antigeliermittel, Parfums, Parfumträger, Kohlenwasserstoffe, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Hydrotrope, Antischäummittel, Antiwiederausfallmittel, Enzyme, optische Aufhellungsmittel, Trübungsmittel, Stabilisatoren, wie Guargummi und Polyethylenglykol, Antischrumpfmittel, Antiknittermittel, Silicone, Schmutz-Freisetzungsmittel, Antioxidantien, Antikorrosionsmittel, Konservierungsmittel, Farbstoffe, Bleichmittel, Bleichvorstufen, faltenverleihende Mittel, antistatische Mittel und Bügelhilfen.
Die Erfindung wird nun durch die nachfolgenden Beispiele näher elräutert.

Beispiel 1

Die folgenden Zusammensetzungen wurden durch Schmelzen der erforderlichen Mengen an ungesättigter Verbindung und gesättigter Verbindung, Mischen und Zugabe der Vormischung zu heißem (70ºC) entmineralisiertem Wasser unter Rühren hergestellt.
Das erweichende Verhalten der Monitoren wurde durch Behandeln von 40 g Frottier-Monitoren mit einer 2 ml-Dosis einer 5% igen Dispersion der Mischung in 1 Liter Wasser, Trocknen an der Leine und Bestimmen der Weichheit unter Verwendung eines Expertenpanels und einer Rundtisch-Vergleichstechnik, untersucht.
Höhere Erweichungsberechnung bedeutet weichere Monitoren. Ein Unterschied von 0,45 zwischen den Bewertungen zeigt einen signifikanten Unterscheid bei der 95%-Vertrauensgrenze an.
Arquad 2T ist Ditalgdimethylammoniumchlorid von Akzo Chemie.
Arquad 2HT ist digehärtetes Talgdimethylammoniumchlorid von Akzo Chemie.
Diese Ergebnisse zeigen, daß das Mischen von herkömmlichen quaternären Ammoniumverbindungen zu Iodzahlen von 42 keinen signifikanten Anstieg im Erweichungsverhalten erzeugt.

Beispiel 2

Es wurden Zusammensetzungen hergestellt und das Erweichen, wie in Beispiel 1 beschrieben, bestimmt.
Ein Unterschied von 0,62 zwischen den Bewertungen zeigt einen signifikanten Unterschied bei der 95%-Vertrauensgrenze an.
T TMAPC ist 1,2-Ditalloyloxy-3-trimethylammoniumpropanchlorid von Hoechst.
HT TMAPC ist 1,2-digehärtetes Talloyloxy-3-trimethylammonimpropanchlorid von Hoechst.
Diese Ergebnisse zeigen, daß das Mischen von estergebunde nen quaternären Ammoniumverbindungen zur Erzielung eines Materials mit einer Iodzahl von zwischen 5 und 24 zu einem Anstieg im weichmachenden Verhalten führt.

Beispiel 3

Es wurden 5 Gewichtsprozent-Dispersionen von 4 : 1-Mischungen von gehärtetem Talg-quaternären Ammoniummaterial zu weichem Talg-quaternären Ammoniummaterial durch gemeinsames Schmelzen der Materialien und Zugabe der Vormischung zu heißem Wasser (70ºC) unter Rühren hergestellt. Die Dispersionen wurden unter Rühren auf Raumtemperatur abgekühlt. 2 ml der Dispersionen wurden zu 1 von 14º FH-Wasser, enthaltend 0,001 % Alkylbenzolsulfonat zugegeben, um den anionischen Transport von der Hauptwäsche zu simulieren. Drei Versuchsmonitoren (40 bis 50 g Handtuchwäsche) wurden in den Dispersionen plaziert und in einem Tergotometer (5 Min., 60 UpM) bewegt. Die Monitoren wurden an der Leine getrocknet und das Weichmachen unter Verwendung eines Rundtisch- Paar-Vergleichs bestimmt.
Rewoquat W75H ist digehärtetes quaternäres Talgimidazolinium.
Rewoquat W75 ist quaternäres Ditalgimidazolinium.
Tetranyl AT-1 ist N-Methyl-N,N-di(β-talloyloxyethyl)-N-β- hydroxyethylammoniumchlorid von Kao. Tetranyl AHT-1 ist N-Methyl- N,N-di(β-gehärtetes talloyloxyethyl)-N-β-hydroxyethylammoniumchlorid von Kao.
Diese Ergebnisse zeigen, daß bei dem Signifikanzniveau von 95 % Mischungen von hartem und weichem 1,2-Ditalloyloxy-3-trimethylammoniumpropanchlorid besseres Erweichungsverhalten liefern als all die anderen untersuchten Mischungen.

Claims

1. Ein wäscheweichmachendes Material, enthaltend eine estergebundene Aminverbindung und/oder deren entsprechende quaternäre Ammoniumverbindung der allgemeinen Formel I

worin jede R¹-Gruppe unabhängig aus C&sub1;&submin;&sub4;-Alkyl-, Alkenyl- oder Hydroxyalkylgruppen ausgewählt ist; jede R²-Gruppe unabhängig aus C&sub8;&submin;&sub2;&sub8;-Alkyl- oder Alkenylgruppen ausgewählt ist und n und m ganze Zahlen mit einem Wert von 1 bis 5 sind; so daß das Material eine Iodzahl von zwischen 5 und 24 aufweist.

2. Ein wäscheweichmachendes Material gemäß dem vorstehenden Anspruch, worin das Material eine Iodzahl zwischen 5 und 20 aufweist.

3. Ein wäscheweichmachendes Material gemäß Anspruch 1, enthaltend zumindest 80 Gewichtsprozent des estergebundenen Amins und/oder seiner entsprechenden quaternären Ammoniumverbindung.

4. Ein wäscheweichmachendes Material gemäß Anspruch 1, zusätzlich enthaltend ein Füllstoffmaterial, ausgewählt aus:

(a) Tert.-Amin- oder quaternären Ammoniumverbindungen, enthaltend eine lange Alkyl- oder Alkenylgruppe mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen;

(b) überwiegend unverzweigten linearen nichtionischen Materialien; und

(c) Mischungen derselben.

5. Ein wäscheweichmachendes Material, enthaltend 1 Gewichtsteil Oxy-3-trimethylammoniumpropanchlorid mit 4 Teilen seines digehärteten Talloyl-Gegenstücks.

6. Ein wässeriger Wäscheweichmacher, enthaltend ein wäscheweichmachendes Material, enthaltend von 5 bis 80 Gewichtsprozent einer estergebundenen Aminverbindung der allgemeinen Formel I.

7. Ein wässeriger Wäscheweichmacher gemäß Anspruch 6, worin der pH-Wert zwischen 2 und 8 liegt.