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DE69733072T2 - Farbschonende zusammensetzungen - Google Patents

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DE69733072T2
DE69733072T2 DE69733072T DE69733072T DE69733072T2 DE 69733072 T2 DE69733072 T2 DE 69733072T2 DE 69733072 T DE69733072 T DE 69733072T DE 69733072 T DE69733072 T DE 69733072T DE 69733072 T2 DE69733072 T2 DE 69733072T2
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alkyl
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composition according
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DE69733072T
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Linda Josefina Anna Leurentop
Axel Masschelein
Sue Janet LITTIG
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Procter and Gamble Co
Original Assignee
Procter and Gamble Co
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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen, die bei der Waschbehandlung von Textilien für Farbpflege sorgen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • In der Tat ist das Aussehen von farbigen Stoffen, z.B. von Bekleidung, Bettwäsche, Haushaltsstoffen, wie Tischdecken, ein Bereich, auf den der Verbraucher achtet. Tatsächlich ist beim typischen Gebrauch der Stoffe durch den Verbraucher, wie beim Tragen, Waschen, Spülen und/oder Maschinentrocknen von Stoffen, eine Verschlechterung des Stoffaussehens zu beobachten, die zumindest teilweise auf den Verlust an Farbtreue und Farbschärfe zurückzuführen ist. Dieses Problem des Farbverlustes tritt bei der Waschbehandlung nach mehreren Waschzyklen noch stärker hervor.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Zusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die den gewaschenen Stoffen insbesondere nach mehreren Waschzyklen verbessertes Stoffaussehen verleiht.
  • WO 96/27 649 (P&G, veröffentlicht am 12. September 1996) offenbart eine Wäschewaschzusammensetzung, die ein Cellulaseenzym und ein kationisches Farbstofffixiermittel umfasst, die beide in bestimmten Konzentrationen vorliegen.
  • EP 462 806 (Unilever, veröffentlicht am 18. Juni 1991) offenbart Stoffbehandlungszusammensetzungen für den Haushalt, die ein kationisches Farbstofffixiermittel und einen Waschmittelwirkstoff umfassen.
  • Der Anmelder hat nun überraschenderweise gefunden, dass die Kombination eines Farbstofffixiermittels und eines aminofunktionellen Polymers das Problem überwindet.
  • ZUSAMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist eine Zusammensetzung, die ein Farbstofffixiermittel und ein aminofunktionelles Polymer umfasst, das eine Polyaminhauptkette mit der Formel:
    Figure 00020001
    mit einer Polyaminformel V(n+1)WmYnZ oder einer Polyaminhauptkette mit der Formel:
    Figure 00020002
    mit einer Polyaminformel V(n+k+1)WmYnYkZ umfasst, worin k kleiner als oder gleich n ist, wobei die Polyaminhauptkette ein Molekulargewicht größer als 200 Dalton hat, worin
    • i) V-Einheiten endständige Einheiten mit der Formel sind:
      Figure 00020003
    • ii) W-Einheiten Hauptketteneinheiten mit der Formel sind:
      Figure 00030001
    • iii) Y-Einheiten Verzweigungseinheiten mit der Formel sind:
      Figure 00030002
      und
    • iv) Y'-Einheiten Verzweigungspunkt für eine Hauptkette oder einen Verzweigungsring mit der Formel sind:
      Figure 00030003
    • v) Z-Einheiten endständige Einheiten mit der Formel sind:
      Figure 00040001
    wobei Hauptketten-verbindende R-Einheiten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C2-C12-Alkylen, C4-C12-Alkenylen, C3-C12-Hydroxyalkylen, C4-C12-Dihydroxyalkylen, C8-C12-Dialkylarylen, -(R1O)xR1-, -(R1O)xR5(OR1)x-, -(CH2CH(OR2)CH2O)z(R1O)yR1(OCH2CH(OR2)CH2)w-, -C(O)(R4)rC(O)-, -CH2CH(OR2)CH2- und Mischungen davon, wobei R1 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C2-C6 -Alkylen und Mischungen davon; R2 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, -(R1O)xB, und Mischungen davon; R4 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C1-C12-Alkylen, C4-C12-Alkenylen, C8-C12-Arylalkylen, C6-C10-Arylen und Mischungen davon; R5 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C1-C12-Alkylen, C3-C12-Hydroxyalkylen, C4-C12-Dihydroxyalkylen, C8-C12-Dialkylarylen, -C(O)-, -C(O)NHR6NHC(O)-, -R1(OR1)-, -C(O)(R4)rC(O)-, -CH2CH(OH)CH2-, -CH2CH(OH)CH2O(R1O)y R1OCH2CH(OH)CH2- und Mischungen davon; R6 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C2-C12-Alkylen oder C6-C12-Arylen; R'-Einheiten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, C1-C22-Alkyl, C3-C22-Alkenyl, C7-C22-Arylalkyl, C2-C22 -Hydroxyalkyl, -(CH2)pCO2M, -(CH2)qSO3M, -CH(CH2CO2M)CO2M, -(CH2)pPO3M, -(R1O)xB, -C(O)R3 und Mischungen davon; Oxid; B ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, -(CH2)qSO3M, -(CH2)pCO2M, -(CH2)q(CHSO3M)CH2SO3M, -(CH2)q (CHSO2M)CH2SO3M, -(CH2)pPO3M, -PO3M und Mischungen davon; R3 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C1-C18-Alkyl, C7-C12-Arylalkyl, C7-C12-alkylsubstituiertem Aryl, C6-C12-Aryl und Mischungen davon; M Wasserstoff oder ein wasserlösliches Kation in ausreichender Menge ist, um die Ladung auszugleichen; X ein wasserlösliches Anion ist; m einen Wert von 2 bis 700 hat; n einen Wert von 0 bis 350 hat; p einen Wert von 1 bis 6 hat; q einen Wert von 0 bis 6 hat; r einen Wert von 0 oder 1 hat; w einen Wert von 0 oder 1 hat; x einen Wert von 0 bis 100 hat; y einen Wert von 0 bis 100 hat; z einen Wert von 0 oder 1 hat.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Zusammensetzung des Weiteren eine Gewebeweichmacherkomponente.
  • Unter einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, um Stoffen bei Waschbehandlungen im Haushalt Farbpflege zu verleihen, das den Schritt des In-Kontakt-Bringen der Stoffe mit einem wässrigen Medium umfasst, das die Zusammensetzung umfasst.
  • Unter einem weiteren Gesichtspunkt wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, um behandelten Stoffen bei Behandlung im Haushalt Farbpflege zu verleihen, das den Schritt des In-Kontakt-Bringens der Stoffe mit der Zusammensetzung umfasst, wobei die Zusammensetzung auf ein Substrat aufgebracht wird, vorzugsweise ein Trocknertuch.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Farbstofffixiermittel
  • Ein wesentlicher Bestandteil der Erfindung ist ein Farbstofffixiermittel. Farbstofffixiermittel oder „Fixierungsmittel„ sind wohl bekannte, handelsübliche Materialien, die das Aussehen gefärbter Stoffe verbessern sollen, indem der Farbstoffverlust aus Stoffen durch das Waschen minimiert wird. Komponenten, die Gewebeweichmacher sind, oder jene, die nachfolgend als aminofunktionelle Polymere beschrieben werden, sind in diese Definition nicht eingeschlossen.
  • Viele Farbstofffixiermittel sind kationisch und basieren auf verschiedenen quaternisierten oder anderweitig kationisch geladenen organischen Stickstoffverbindungen. Kationische Fixierungsmittel sind unter verschiedenen Handelsnamen von mehreren Lieferanten erhältlich. Zu typischen Beispielen gehören: CROSCOLOR PMF (Juli 1981, Code Nr. 7894) und CROSCOLOR NOFF (Januar 1988, Code Nr. 8544) von Crosfield; INDOSOL E-50 (27. Februar, 1984, Ref. Nr. 6008.35.84; auf Polyethylenaminbasis) von Sandoz; SANDOFIX TPS, das ebenfalls von Sandoz erhältlich ist und ein zum diesbezüglichen Gebrauch bevorzugtes polykationisches Fixierungsmittel ist, und SANDOFIX SWE (kationische harzartige Verbindung), REWIN SRF, REWIN SRF-O und REWIN DWR von CHT-Beitlich GMBH, Tinofix® ECO, Tinofix® FRD und Solfin®, erhältlich von Ciba-Geigy.
  • Andere kationische Farbstofffixiermittel sind in „Aftertreatments for improving the fastness of dyes on textile fibres" von Christopher C. Cook (REV. PROG. COLORATION Band 12, 1982) beschrieben. Zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignete Farbstofffixiermittel sind Ammoniumverbindungen wie Fettsäure-Diamin-Kondensate, z.B. das Hydrochlorid, Acetat, Methosulfat und Benzylhydrochlorid von Oleyldiethylaminoethylamid, Oleyhmethyldiethylendiaminmethosulfat, Monostearylethylendiaminotrimethylammoniummethosulfat und oxidierte Produkte von tertiären Aminen; Derivate von polymeren Alkyldiaminen, Polyamin-Cyanurchlorid-Kondensate und aminierte Glycerindichlorhydrine.
  • Eine typische Menge des in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu verwendenden Farbstofffixiermittels ist vorzugsweise bis zu 90 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 50 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,001 Gew.-% bis 10 Gew.-%, am meisten bevorzugt 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% der Zusammensetzung.
  • Aminofunktionelles Polymer
  • Der andere wesentliche Bestandteil der Erfindung ist ein aminofunktionelles Polymer, das eine Polyaminhauptkette umfasst. Die erfindungsgemäßen aminofunktionellen Polymere sind wasserlösliche oder -dispergierbare Polyamine. Die aminofunktionellen Polymere zum diesbezüglichen Gebrauch haben typischerweise ein Molekulargewicht zwischen 200 und 106, vorzugsweise zwischen 600 und 20.000, am meisten bevorzugt zwischen 1000 und 10.000. Diese Polyamine umfassen Hauptketten, die entweder linear oder cyclisch sein können. Die Polyaminhauptketten können in größerem oder kleinerem Ausmaß auch Polyaminsverzweigungen umfassen. Die hier beschriebenen Polyaminhauptketten werden vorzugsweise in einer solchen Weise modifiziert, dass mindestens jeder Stickstoff der Polyaminkette nachfolgend in Form einer Einheit beschrieben wird, die substituiert, quaternisiert, oxidiert oder Kombinationen davon ist.
  • Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist der Begriff „Modifikation" in Bezug auf die chemische Struktur der Polyamine definiert als Ersetzen eines -NH-Wasserstoffatoms in die Hauptkette durch eine R'-Einheit (Substitution), Quarternisieren eines Hauptketten-Stickstoffs (quaternisiert) oder Oxidieren eines Hauptketten-Stickstoffs zu dem N-Oxid (oxidiert). Die Begriffe „Modifikation" und „Substitution" werden in Bezug auf den Prozess des Ersetzens eines an einen Hauptketten-Stickstoff gebundenen Wasserstoffatoms durch eine R'-Einheit austauschbar verwendet. Quaternisierung oder Oxidation können unter einigen Bedingungen ohne Substitution erfolgen, Substitution ist vorzugsweise jedoch von Oxidation oder Quaternisierung von mindestens einem Hauptketten-Stickstoff begleitet.
  • Die linearen oder nicht-cyclischen Polyaminhauptketten, die das aminofunktionelle Polymer umfassen, haben die allgemeine Formel:
  • Figure 00070001
  • Die cyclischen Polyaminhauptketten, die das aminofunktionelle Polymer umfassen, haben die allgemeine Formel:
  • Figure 00070002
  • Die obigen Hauptketten umfassen vor der optionalen, jedoch bevorzugten anschließenden Modifizierung primäre, sekundäre und tertiäre Aminstickstoffe, die durch R-„Verbindungseinheiten" verbunden sind.
  • Primäre Aminstickstoffe, die die Hauptkette oder die Seitenkette nach der Modifizierung umfassen, sind für erfindungsgemäße Zwecke definiert als „endständige" V- oder Z-Einheiten. Wenn beispielsweise eine primäre Amingruppe, die sich am Ende der Hauptpolyaminhauptkette- oder der Seitenkette befindet, mit der Struktur H2N-R]- erfindungsgemäß modifiziert wird, ist sie nachfolgend als „endständige" V-Einheit oder einfache eine V-Einheit definiert. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung können jedoch einige oder alle der primären Aminkomponenten mit den hier weiter nachfolgend beschriebenen Einschränkungen unmodifiziert bleiben. Diese unmodifizierten primären Aminkomponenten bleiben wegen ihrer Position in der Hauptkette „endständige" Einheiten. In ähnlicher Weise ist eine primäre Aminkomponente, die sich am Ende der Polyaminhauptkette befindet, mit der Struktur: -NH2 wenn sie erfindungsgemäß modifiziert wird, nachfolgend als „endständige" Z-Einheit oder einfach eine Z-Einheit definiert. Diese Einheit kann mit den nachfolgend weiter beschriebenen Einschränkungen unmodifiziert bleiben.
  • In ähnlicher Weise sind sekundäre Aminstickstoffe, die die Hauptkette oder die Seitenkette umfassen, nach der Modifizierung als W-„Hauptketteneinheiten" definiert. Wenn beispielsweise eine sekundäre Aminkomponente, der Hauptbestandteil der erfindungsgemäßen Hauptketten und Verzweigungen, mit der Struktur
    Figure 00090001
    erfindungsgemäß modifiziert wird, ist sie anschließend als W-„Hauptketteneinheit" oder einfach als W-Einheit definiert. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung können einige oder alle der sekundären Aminkomponenten jedoch unmodifiziert bleiben. Diese unmodifizierten sekundären Aminkomponenten bleiben wegen ihrer Position in der Hauptkette „Hauptketteneinheiten".
  • In einer weiteren ähnlichen Weise werden tertiäre Aminstickstoffe, die die Hauptkette oder die Seitenkette umfassen, nach der Modifizierung des Weiteren als Y-„Verzweigungseinheiten" bezeichnet. Wenn beispielsweise eine tertiäre Aminkomponente, die ein Kettenverzweigungspunkt entweder der Polyaminhauptkette oder anderer Verzweigungen oder Ringe ist, mit der Struktur
    Figure 00090002
    erfindungsgemäß modifiziert wird, ist sie anschließend als Y-„Verzweigungseinheit" oder einfach als Y-Einheit definiert. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung können einige oder alle der tertiären Aminkomponenten jedoch unmodifiziert bleiben. Diese unmodifizierten tertiären Aminkomponenten bleiben wegen ihrer Position in der Hauptkette jedoch „Verzweigungseinheiten". Die mit den Stickstoffen der V-, W- und Y-Einheiten assoziierten R-Einheiten, die zum Verbinden mit den Polyaminstickstoffen dienen, werden nachfolgend beschrieben.
  • Die fertige modifizierte Struktur der erfindungsgemäßen Polyamine kann daher durch die allgemeine Formel V(n+1)WmYnZ für lineares aminofunktionelles Polymer und die allgemeine Formel V(n-k+1)WmYnY'kZ für cyclisches aminofunktionelles Polymer wiedergegeben werden. Im Fall von Ringe umfassenden Polyaminen dient eine Y'-Einheit mit der Formel
    Figure 00100001
    als Verzweigungspunkt für eine Hauptkette oder einen Verzweigungsring. Es gibt für jede Y'-Einheit eine Y-Einheit mit der Formel
    Figure 00100002
    die den Verbindungspunkt des Rings mit der Hauptpolymerkette oder Verzweigung bildet. In dem einzigartigen Fall, wenn die Hauptkette ein vollständiger Ring ist, hat die Polyaminhauptkette die Formel
    Figure 00110001
    umfasst daher keine endständige Z-Einheit und hat die Formel Vn-kWmYnY'k wobei k die Anzahl der ringbildenden Verzweigungseinheiten ist. Die erfindungsgemäßen Polyaminhauptketten umfassen vorzugsweise keine Ringe.
  • Im Fall nicht-cyclischer Polyamine bezieht sich das Verhältnis von dem Index n zu dem Index m auf den relativen Verzweigungsgrad. Ein erfindungsgemäßes, vollständig verzweigungsfreies, lineares, modifiziertes Polyamin hat die Formel: VWmZ das heißt, n ist gleich 0. Je größer der Wert von n ist (je niedriger das Verhältnis von m zu n ist), um so größer ist der Verzweigungsgrad in dem Molekül. Der Wert von m liegt in der Regel im Bereich von einem Mindestwert von 2 bis 700, vorzugsweise 4 bis 400, größere Werte für m sind jedoch auch bevorzugt, insbesondere wenn der Wert für den Index n sehr niedrig oder nahezu 0 ist.
  • Jeder Polyaminstickstoff, ob primär, sekundär oder tertiär, ist nach der erfindungsgemäßen Modifizierung des Weiteren als Mitglied von einer von drei allgemeinen Klassen definiert: einfach substituiert, quaternisiert oder oxidiert. Jene Polyaminstickstoffeinheiten, die nicht modifiziert sind, werden in Abhängigkeit davon, ob sie primäre, sekundäre oder tertiäre Stickstoffe sind, in V-, W-, Y-, Y'- oder Z-Einheiten klassifiziert. Unmodifizierte primäre Aminstickstoffe sind für erfindungsgemäße Zwecke also V- oder Z-Einheiten, unmodifizierte sekundäre Aminstickstoffe sind für erfindungsgemäße Zwecke W-Einheiten oder Y'-Einheiten, und unmodifizierte tertiäre Aminstickstoffe sind für erfindungsgemäße Zwecke Y-Einheiten.
  • Modifizierte primäre Amineinheiten sind als „endständige" V-Einheiten mit einer von drei Formen definiert
    • a) einfach substituierte Einheiten mit der Struktur:
      Figure 00120001
    • b) quaternisierte Einheiten mit der Struktur:
      Figure 00120002
      wobei X ein geeignetes Gegenion ist, das die Ladung ausgleicht; und
    • c) oxidierte Einheiten mit der Struktur:
      Figure 00130001
  • Modifizierte sekundäre Aminkomponenten sind als W-„Hauptketteneinheiten" mit einer von drei Formen definiert:
    • a) einfache substituierte Einheiten mit der Struktur:
      Figure 00130002
    • b) quaternisierte Einheiten mit der Struktur:
      Figure 00130003
      wobei X ein geeignetes Gegenion ist, das die Ladung ausgleicht; und
    • c) oxidierte Einheiten mit der Struktur:
  • Andere modifizierte sekundäre Aminkomponenten sind als Y'-Einheiten mit einer von drei Formen definiert:
    • a) einfach substituierte Einheiten mit der Struktur:
      Figure 00140001
    • b) quaternisierte Einheiten mit der Struktur:
      Figure 00140002
      wobei X ein geeignetes Gegenion ist, das die Ladung ausgleicht; und
    • c) oxidierte Einheiten mit der Struktur:
      Figure 00140003
  • Modifizierte tertiäre Aminkomponenten sind als Y-„Verzweigungseinheiten" mit einer von drei Formen definiert:
    • a) unmodifizierte Einheiten mit der Struktur:
      Figure 00150001
    • b) quaternisierte Einheiten mit der Struktur:
      Figure 00150002
      wobei X ein geeignetes Gegenion ist, das die Ladung ausgleicht; und
    • c) oxidierte Einheiten mit der Struktur:
      Figure 00150003
  • Bestimmte modifizierte primäre Aminkomponenten sind als „endständige" Z-Einheiten mit einer von drei Formen definiert.
    • a) einfache substituierte Einheiten mit der Struktur:
      Figure 00160001
    • b) quaternisierte Einheiten mit der Struktur:
      Figure 00160002
      wobei X ein geeignetes Gegenion ist, das die Ladung ausgleicht; und
    • c) oxidierte Einheiten mit der Struktur:
      Figure 00160003
  • Wenn irgendeine Position an einem Stickstoff unsubstituiert oder unmodifiziert ist, wird davon ausgegangen, dass R' durch Wasserstoff ersetzt ist. Eine primäre Amineinheit, die eine R'-Einheit in Form einer Hydroxyethylkomponente umfasst, ist beispielsweise eine endständige V-Einheit mit der Formel (HOCH2CH2)HN-.
  • Für erfindungsgemäße Zwecke gibt es zwei Typen von kettenbeendenden Einheiten, die V- und die Z-Einheiten. Die „endständige" Z-Einheit leitet sich von einer endständigen primären Aminokomponente mit der Struktur -NH2 ab. Erfindungsgemäße nicht-cyclische Polyaminhauptketten umfassen nur eine Z-Einheit, wäh rend cyclische Polyamine ohne Z-Einheiten sein können. Die „endständige" Z-Einheit kann mit beliebigen der hier nachfolgend beschriebenen R'-Einheiten substituiert sein, außer wenn die Z-Einheit unter Bildung eines N-Oxids modifiziert ist. Wenn der Stickstoff der Z-Einheit zu einem N-Oxid oxidiert ist, muss der Stickstoff modifiziert sein und daher kann R' nicht Wasserstoff sein.
  • Die erfindungsgemäßen Polyamine umfassen R-„Hauptkettenverbindungseinheiten", die zum Verbinden der Stickstoffatome mit der Hauptkette dienen. R-Einheiten umfassen Einheiten, die für die erfindungsgemäßen Zwecke als „Hydrocarbyl-R-Einheiten" und „Oxy-R-Einheiten" bezeichnet werden. Die „Hydrocarbyl-R-Einheiten" sind C2-C12-Alkylen, C4-C12-Alkenylen, C3-C12-Hydroxyalkylen, wobei die Hydroxylkomponente jede Position an der R-Einheit-Kette haben kann, außer den Kohlenstoffatomen, die direkt mit den Polyaminhauptkettenstickstoffen verbunden sind; C4-C12-Dihydroxyalkylen, wobei die Hydroxylkomponenten beliebige zwei der Kohlenstoffatome der R-Einheit-Kette besetzen können, außer jenen Kohlenstoffatomen, die direkt an die Polyaminhauptkettenstickstoffe gebunden sind; C8-C12-Dialkylarylen, das für erfindungsgemäße Zwecke Arylenkomponenten mit zwei Alkylsubstituentgruppen als Teil der verbindenden Kette ist. Die Dialkylaryleneinheit hat beispielsweise die Formel
    Figure 00170001
    obwohl die Einheit nicht 1,4-substituiert sein muss, sondern auch 1,2- oder 1,3-substituiertes C2-C12-Alkylen sein kann, vorzugsweise Ethylen, 1,2-Propylen und Mischungen davon, mehr bevorzugt Ethylen. Die „Oxy-R-Einheiten" umfassen -(R1O)xR5(OR1)x-, -CH2CH(OR2)CH2O)z(R1O)yR1(OCH2CH(OR2)CH2)w-, -CH2CH(OR2)CH2-, -(R1O)xR1- und Mischungen davon. Bevorzugte R-Einheiten sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C2-C12-Alkylen, C3-C12-Hydroxyalkylen, C4-C12-Dihydroxyalkylen, C8-C12-Dialkylarylen, -(R1O)xR1-, -CH2CH(OR2)CH2-, -(CH2CH(OH)CH2O)z(R1O)yR1(OCH2CH-(OH)CH2)w-, -(R1O)xR5(OR1)x-, mehr bevorzugt sind R-Einheiten C2-C12-Alkylen, C3-C12-Hydroxyalkylen, C4-C12-Dihydroxyalkylen, -(R1O)xR1-, -(R1O)xR5(OR1)x-, -(CH2CH(OH)CH2O)z(R1O)yR1(OCH2CH-(OH)CH2)w- und Mischungen davon, noch mehr bevorzugt sind R-Einheiten C2-C12-Alkylen, C3-Hydroxyalkylen und Mischungen davon, am meisten bevorzugt sind C2-C6-Alkylen.
  • Die am meisten bevorzugten erfindungsgemäßen Hauptketten umfassen mindestens 50% R-Einheiten, die Ethylen sind.
  • R1-Einheiten sind C2-C6-Alkylen und Mischungen davon, vorzugsweise Ethylen.
  • R2 ist Wasserstoff und -(R1O)xB, vorzugsweise Wasserstoff.
  • R3 ist C1-C18-Alkyl, C7-C12-Arylalkylen, C7-C12-alkylsubstituiertes Aryl, C6-C12-Aryl und Mischungen davon, vorzugsweise C1-C12-Alkyl, C7-C12-Arylalkylen, mehr bevorzugt C1-C12-Alkyl, am meisten bevorzugt Methyl. R3-Einheiten dienen als Teil der hier nachfolgend beschriebenen R'-Einheiten.
  • R4 ist C1-C12-Alkylen, C4-C12-Alkenylen, C8-C12-Arylalkylen, C6-C10-Arylen, vorzugsweise C1-C10-Alkylen, C8-C12-Arylalkylen, mehr bevorzugt C2-C8-Alkylen, am meisten bevorzugt Ethylen oder Butylen.
  • R5 ist C1-C12-Alkylen, C3-C12-Hydroxyalkylen, C4-C12-Dihydroxyalkylen, C8-C12-Dialkylarylen, -C(O)-, -C(O)NHR6NHC(O)-, -C(O)(R4)rC(O)-, -R1(OR1)-, -CH2CH(OH)CH2O(R1O)yR1OCH2CH(OH)CH2-, -C(O)(R4)rC(O)-, -CH2CH(OH)CH2-, R5 ist vorzugsweise Ethylen, -C(O)-, -C(O)NHR6NHC(O)-, -R1(OR1)-, -CH2CH(OH)CH2-, -CH2CH(OH)CH2O(R1O)yR1OCH2CH-(OH)CH2-, mehr bevorzugt -CH2CH(OH)CH2-.
  • R6 ist C2-C12-Alkylen oder C6-C12-Arylen.
  • Die bevorzugten „Oxy-R-Einheiten" sind ferner in Form der R1-, R2- und R5-Einheiten definiert. Bevorzugte „Oxy-R-Einheiten" umfassen die bevorzugten R1-, R2- und R5-Einheiten. Die bevorzugten erfindungsgemäßen Schmutzabweisemittel (Soil-Release-Mittel) für Baumwolle umfassen mindestens 50% R1-Einheiten, die Ethylen sind. Bevorzugte R1-, R2- und R5-Einheiten werden in der folgenden Weise mit den „Oxy-R-Einheiten" kombiniert, um die bevorzugten „Oxy-R-Einheiten" zu ergeben.
    • i) Das Substituieren von mehr bevorzugtem R5 in -(CH2CH2O)xR5(OCH2CH2)x- ergibt -(CH2CH2O)xCH2CHOHCH2(OCH2CH2)x-.
    • ii) Das Substituieren von bevorzugtem R1 und R2 in -(CH2CH(OR2)CH2O)z-(R'O)yR1O(CH2CH(OR2)CH2)w- ergibt -(CH2CH(OH)CH2O)z-(CH2CH2O)yCH2CH2O(CH2CH(OH)CH2)w-.
    • iii) Das Substituieren von bevorzugtem R2 in -CH2CH(OR2)CH2- ergibt -CH2CH(OH)CH2-.
  • R'-Einheiten sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, C1-C22-Alkyl, C3-C22-Alkenyl, C7-C22-Arylalkyl, C2-C22-Hydroxyalkyl, -(CH2)pCO2M, -(CH2)qSO3M, -CH(CH2CO2M)CO2M, -(CH2)pPO3M, -(R1O)mB, -C(O)R3, vorzugsweise Wasserstoff, C2-C22-Hydroxyalkylen, Benzyl, C1-C22-Alkylen, -(R1O)mB, -C(O)R3, -(CH2)pCO2M, -(CH2)qSO3M, -CH(CH2CO2M)CO2M, mehr bevorzugt C1-C22-Alkylen, -(R1O)xB, -C(O)R3, -(CH2)pO2M, -(CH2)qSO3M, -CH(CH2CO2M)CO2M, am meisten bevorzugt C1-C22-Alkylen, -(R1O)xB und -C(O)R3. Wenn an dem Stickstoff keine Modifikation oder Substitution erfolgt, verbleibt das Wasserstoffatom als die Komponente, die für R' steht.
  • R'-Einheiten umfassen kein Wasserstoffatom, wenn die V-, W- oder Z-Einheiten oxidiert sind, das heißt, dass die Stickstoffe N-Oxide sind. Die Hauptkette oder Verzweigungen umfasst bzw. umfassen beispielsweise keine Einheiten mit der folgenden Struktur:
  • Figure 00200001
  • Außerdem umfassen R'-Einheiten keine direkt an ein Stickstoffatom gebundenen Carbonylkomponenten, wenn die V-, W- oder Z-Einheiten oxidiert sind, das heißt, dass die Stickstoffe N-Oxide sind. Erfindungsgemäß ist die R'-Einheit -C(O)R3 nicht an einen N-Oxid-modifizierten Stickstoff gebunden, das heißt, es gibt keine N-Oxid-Amide mit der Struktur
    Figure 00200002
    oder Kombinationen davon.
  • B ist Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, -(CH2)qSO3M, -(CH2)pCO2M, -(CH2)q-(CHSO3M)CH2SO3M, -(CH2)q(CHSO2M)CH2SO3M, -(CH2)pPO3M, -PO3M, vorzugsweise Wasserstoff, -(CH2)qSO3M, -(CH2)q(CHSO3M)CH2SO3M, -(CH2)q-(CHSO2M)CH2SO3M, mehr bevorzugt Wasserstoff oder -(CH2)qSO3M.
  • M ist Wasserstoff oder ein wasserlösliches Kation in ausreichender Menge, um die Ladung auszugleichen. Ein Natriumkation sättigt beispielsweise gleichermaßen -(CH2)pCO2M und -(CH2)qSO3M ab, was zu -(CH2)pCO2Na und -(CH2)qSO3Na-Komponenten führt. Es können mehr als ein einwertiges Kation (Natrium, Kalium, usw.) kombiniert werden, um für den erforderlichen chemischen Ladungsausgleich zu sorgen. Möglicherweise ist jedoch der Ladungsausgleich von mehr als einer anionischen Gruppe durch ein zweiwertiges Kation oder mehr als ein einwertiges Kation erforderlich, um die Ladungsanforderungen eines polyanionischen Rests zu erfüllen. Eine mit Natriumatomen substituierte -(CH2)pPO3M-Komponente hat beispielsweise die Formel -(CH2)pPO3Na3. Zweiwertige Kationen wie Calcium (Ca2+) oder Magnesium (Mg2+) können andere geeignete einwertige wasserlösliche Kationen ersetzen oder mit diesen kombiniert werden. Bevorzugte Kationen sind Natrium und Kalium, mehr bevorzugt ist Natrium.
  • X ist ein wasserlösliches Anion wie Chlor (Cl–), Brom (Br–) und Iod (I–), oder X kann jeder negativ geladene Rest wie Sulfat (SO4 2–) und Methosulfat (CH3SO3 –) sein.
  • Die Formelindizes haben die folgenden Werte: p hat einen Wert von 1 bis 6, q hat einen Wert von 0 bis 6; r hat einen Wert von 0 oder 1; w hat einen Wert von 0 oder 1, x hat einen Wert 1 bis 100; y hat einen Wert von 0 bis 100; z hat einen Wert von 0 oder 1; m hat einen Wert von 2 bis 700, vorzugsweise 4 bis 400, n hat einen Wert von 0 bis 350, vorzugsweise 0 bis 200; m + n hat einen Wert von mindestens 5.
  • x hat vorzugsweise einen Wert im Bereich von 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10.
  • Die bevorzugten erfindungsgemäßen aminofunktionellen Polymere umfassen Polyaminhauptketten, worin weniger als 50%, vorzugsweise weniger als 20%, mehr bevorzugt weniger als 5% der R-Gruppen „Oxy-R-Einheiten" umfassen, am meisten bevorzugt umfassen die R-Einheiten keine „Oxy-R-Einheiten".
  • Die am meisten bevorzugten aminofunktionellen Polymere, die keine „Oxy-R-Einheiten" umfassen, umfassen Polyaminhauptketten, worin weniger als 50% der R-Gruppen mehr als 3 Kohlenstoffatome umfassen. Ethylen, 1,2-Propylen und 1,3-Propylen umfassen beispielsweise 3 oder weniger Kohlenstoffatome und sind die bevorzugte „Hydrocarbyl-R-Einheiten". Wenn die Hauptketten-R-Einheiten C2-C12-Alkylen sind, ist C2-C3-Alkylen bevorzugt, am meisten bevorzugt ist Ethylen.
  • Die erfindungsgemäßen aminofunktionellen Polymere umfassen modifizierte homogene und nicht homogene Polyaminhauptketten, worin 100% oder weniger der -NH Gruppen modifiziert sind. Für erfindungsgemäße Zwecke ist der Begriff „homogenes Polyaminhauptkette" definiert als Polyaminhauptkette mit R-Einheiten, die die selben sind (d.h. alle Ethylen). Diese Definition von Gleichheit schließt jedoch Polyamine nicht aus, die andere Fremdeinheiten umfassen, die die Polymerhauptkette umfassen, die infolge eines Werkzeugs des gewählten chemischen Syntheseverfahrens vorhanden sind. Es ist Fachleuten beispielsweise bekannt, dass Ethanolamin als „Initiator" bei der Synthese von Polyethyleniminen verwendet werden kann, daher würde eine Probe Polyethylenimin, die eine aus dem „Polymerisationsinitiator" resultierende Hydroxylkomponente aufweist, für die Zwecke der vorliegenden Erfindung als eine homogene Polyaminhauptkette aufweisend angesehen. Eine Polyaminhauptkette, die nur Ethylen-R-Einheiten umfasst, worin keine abzweigenden Y-Einheiten vorhanden sind, ist eine homogene Hauptkette. Eine Polyaminhauptkette, die nur Ethylen-R-Einheiten umfasst, ist unabhängig von dem Verzweigungsgrad oder der Anzahl der vorhandenen cyclischen Verzweigungen eine homogene Hauptkette.
  • Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff „nicht-homogene Polymerhauptkette" auf Polyaminhauptketten, die ein Verbund aus unterschiedlich langen R-Einheiten und verschiedenen Typen von R-Einheiten sind. Eine nicht-homogene Hauptkette umfasst beispielsweise R-Einheiten, die eine Mischung von Ethylen- und 1,2-Propyleneinheiten sind. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist keine Mischung aus „Hydrocarbyl-" und „Oxy"-R-Einheiten erforderlich, um eine nicht-homogene Hauptkette zu liefern.
  • Bevorzugte aminofunktionelle Polymere der vorliegenden Erfindung umfassen homogene Polyaminhauptketten, die vollständig oder partiell durch erfindungsgemäße aminofunktionelle Polyethylenoxykomponenten, vollständig oder partiell quaternisierte Amine, vollständig oder partiell zu N-Oxiden oxidierte Stickstoffe und Mischungen davon substituiert sind. Es müssen jedoch nicht alle Hauptkettenaminstickstoffe in der gleichen Weise modifiziert sein, die Wahl der Modifizierung wird den speziellen Bedürfnissen des Formulierungsherstellers überlassen. Der Ethoxylierungsgrad wird auch durch die speziellen Bedürfnisse des Formulierungsherstellers bestimmt.
  • Die bevorzugten Polyamine, die die Hauptkette der erfindungsgemäßen Verbindungen umfassen, sind im Allgemeinen Polyalkylenimine (PAIs), vorzugsweise Polyethylenimine (PEIs) oder PEIs, die durch Komponenten mit längeren R-Einheiten als das Stamm-PAI oder -PEI verbunden sind.
  • Bevorzugte Aminpolymerhauptketten umfassen R-Einheiten, die C2-Alkylen(Ethylen)-Einheiten sind, die auch als Polyethylenimine (PEIs) bekannt sind. Bevorzugte PEIs haben mindestens mäßige Verzweigung, das bedeutet, dass das Verhältnis von m zu n kleiner als 4:1 ist, PEIs mit einem Verhältnis von m zu n von 2:1 sind jedoch am meisten bevorzugt. Bevorzugte Hauptketten haben vor der Modifizierung die allgemeine Formel:
    Figure 00230001
    worin R', m und n wie bereits definiert sind. Bevorzugte PEIs haben ein Molekulargewicht von mehr als 200 Dalton.
  • Die relativen Proportionen von primären, sekundären und tertiären Amineinheiten in der Polyaminhauptkette variieren insbesondere im Fall von PEIs mit der Herstellungsweise. Jedes Wasserstoffatom, das an jedes Stickstoffatom der Polyaminhauptkette gebunden ist, steht für eine potentielle Stelle zur nachfolgenden Substitution, Quaternisierung oder Oxidation.
  • Diese Polyamine können beispielsweise durch Polymerisieren von Polyethylenimin in Gegenwart eines Katalysators wie Kohlendioxid, Natriumbisulfit, Schwefelsäure, Wasserstoffperoxid, Salzsäure, Essigsäure, usw. hergestellt werden. Spezielle Verfahren zur Herstellung dieser Polyaminhauptketten sind in den US-Patenten 2,182,306, Ulrich et al., erteilt am 5. Dezember 1939; 3,033,746, Mayle et al., erteilt am 8. Mai 1962; 2,208,095, Esselmann et al., erteilt am 16. Juli 1940; 2,806,839, Crowther, erteilt am 17. September 1957; und 2,553,696, Wilson, erteilt am 21. Mai 1951 offenbart.
  • Beispiele für PEIs umfassende aminofunktionelle Polymere sind in den Formeln I bis IV wiedergegeben:
    Formel I zeigt ein aminofunktionelles Polymer, das eine PEI-Hauptkette umfasst, bei dem alle substituierbaren Stickstoffe durch Ersatz von Wasserstoff durch eine Polyoxyalkylenoxyeinheit -(CH2CH2O)7H modifiziert sind, die die Formel hat:
  • Figure 00240001
  • Dies ist ein Beispiel eines aminofunktionellen Polymers, das vollständig mit einem Komponententyp modifiziert ist.
  • Formel II zeigt ein aminofunktionelles Polymer, das eine PEI-Hauptkette umfasst, bei dem alle substituierbaren primären Aminstickstoffe durch Ersetzen von Wasserstoff durch eine Polyoxyalkylenoxyeinheit, -(CH2CH2O)7H, modifiziert sind, wobei das Molekül anschließend durch nachfolgende Oxidation aller oxidierbaren primären und sekundären Stickstoffe zu N-Oxiden modifiziert worden ist, wobei das Polymer die Formel hat:
  • Figure 00250001
    Formel II
  • Formel III zeigt ein aminofunktionelles Polymer, das eine PEI-Hauptkette umfasst, bei dem alle Hauptkettenwasserstoffatome substituiert sind und einige Hauptkettenamineinheiten quaternisiert sind. Die Substituenten sind Polyoxyalkylenoxyeinheiten, -(CH2CH2O)7H, oder Methylgruppen. Das modifizierte PEI hat die Formel
  • Figure 00260001
    Formel III
  • Formel IV zeigt ein aminofunktionelles Polymer, das eine PEI-Hauptkette umfasst, wobei die Hauptkettenstickstoffe durch Substitution (d.h. durch -(CH2CH2O)7H oder Methyl) modifiziert, quaternisiert, zu N-Oxiden oxidiert oder Kombinationen davon sind. Das resultierende Polymer hat die Formel
  • Figure 00260002
    Formel VI
  • In den obigen Beispielen weisen nicht alle Stickstoffe einer Einheitsklasse die selbe Modifizierung auf. Die vorliegende Erfindung ermöglicht dem Formulierungshersteller, dass ein Teil der sekundären Aminstickstoffe ethoxyliert ist, während andere sekundäre Aminstickstoffe zu N-Oxiden oxidiert sind. Auch für die primären Aminstickstoffe gilt, dass der Formulierungshersteller darüber entscheiden kann, vor der Oxidation oder Quaternisierung alle oder einen Teil der primären Aminstickstoffe mit einem oder mehreren Substituenten zu modifizieren. Außer den zuvor beschriebenen Einschränkungen kann jegliche mögliche Kombination von R'-Gruppen an den primären oder sekundären Aminstickstoffen substituiert sein.
  • Im Handel erhältliches aminofunktionelles Polymer, das sich zum diesbezüglichen Gebrauch eignet, ist Poly(ethylenimin) mit einem Molekulargewicht von 1200, hydroxyethyliertes Poly(ethylenimin) von Polysciences mit einem Molekulargewicht von 2000 und 80% hydroxyethyliertes Poly(ethylenimin) von Aldrich.
  • Eine in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu verwendende, typische Menge aminofunktionelles Polymer beträgt vorzugsweise bis zu 90 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-% aktives Material, mehr bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 20 Gew.-% und am meisten bevorzugt 0, 5 Gew.-% bis 5 Gew.-% der Zusammensetzung.
  • Die Zusammensetzung kann auch fakultative Bestandteile enthalten, die sich auch zur weiteren Verbesserung des ästhetischen Erscheinungsbilds der damit behandelten Stoffe eignen. Geeignete fakultative Bestandteile schließen eine Polyolefindispersion, eine Gewebeweichmacherkomponente, weitere Komponenten sowie Mischungen davon ein.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen für optimale Leistung der Zusammensetzungen das Farbstofffixiermittel und das aminofunktionelle Polymer in einem Gewichtsverhältnis von Farbstofffixiermittel zu aminofunktionellem Polymer von 100:1 bis 0,01:1, vorzugsweise 10:1 bis 0,1:1, mehr bevorzugt 2:1 bis 0,5:1.
  • Polyolefindispersion
  • In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann wahlweise eine Polyolefindispersion verwendet werden, um den Stoffen Antiknitterwirkung und verbesserte Wasserabsorptionsfähigkeit zu liefern. Das Polyolefin ist vorzugsweise ein Polyethylen, Polypropylen oder Mischungen davon. Das Polyolefin kann mindestens partiell modifiziert werden, damit es verschiedene funktionelle Gruppen enthält, wie Carboxyl, Carbonyl, Ester, Ether, Alkylamid, Sulfonsäure oder Amidgruppen. Das erfindungsgemäß verwendete Polyolefin ist mehr bevorzugt mindestens partiell carboxylmodifiziert oder, mit anderen Worten, oxidiert. Oxidiertes oder carboxylmodifiziertes Polyethylen ist in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen besonders bevorzugt.
  • Das Polyolefin wird zur leichten Formulierung vorzugsweise als Suspension oder Emulsion von Polyolefin eingebracht, das durch Verwendung eines Emulgators dispergiert ist. Die Polyolefinsuspension oder -emulsion enthält vorzugsweise 1 Gew.-% bis 50 Gew.-%, mehr bevorzugt 10 Gew.-% bis 35 Gew.-% und am meisten bevorzugt 15 bis 30 Gew.-% Polyolefin in der Emulsion. Das Polyolefin hat vorzugsweise ein Molekulargewicht von 1.000 bis 15.000 und mehr bevorzugt 4.000 bis 10.000.
  • Wenn eine Emulsion verwendet wird, kann der Emulgator jedes geeignete Emulgier- oder Suspendiermittel sein. Der Emulgator ist vorzugsweise ein kationisches, nichtionisches, zwitterionisches oder anionisches Tensid oder Mischungen davon. Am meisten bevorzugt kann jegliches geeignete kationische, nichtionische oder anionische Tensid als Emulgator verwendet werden. Bevorzugte Emulgatoren sind kationische Tenside, wie die Fettamintenside und insbesondere die ethoxylierten Fettamintenside. Die kationischen Tenside sind in der vorliegenden Erfindung als Emulgatoren besonders bevorzugt. Das Polyolefin wird mit dem Emulgator oder Suspendiermittel in einem Verhältnis von Emulgator zu Polyolefin von 1:10 bis 3:1 dispergiert. Die Emulsion schließt vorzugsweise 0,1 Gew.-% bis 50 Gew.-%, mehr bevorzugt 1 Gew.-% bis 20 Gew.-% und am meisten bevorzugt 2,5 Gew.-% bis 10 Gew.-% Emulgator in der Polyolefinemulsion ein. Polyethylenemulsionen und -suspensionen, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind unter der Handelsbezeichnung VELUSTROL von HOECHST Aktiengesellschaft, Frankfurt am Main, Deutschland, erhältlich. In der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann insbesondere die Polyethylenemulsion verwendet werden, die unter der Handelsbezeichnung VELUSTROL PKS, VELUSTROL KPA oder VELUSTROL P-40 angeboten wird.
  • Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten 0,01 Gew.-% bis 8 Gew.-% des dispergierbaren Polyolefins. Mehr bevorzugt schließen die Zusammensetzungen 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% und am meisten bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 3 Gew.-% des Polyolefins ein. Wenn das Polyolefin den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung als Emulsion oder Suspension zugefügt wird, wird die Emulsion oder Suspension in ausreichenden Mengen zugefügt, um die bereits genannten Konzentrationen an dispergierbarem Polyolefin in den Zusammensetzungen zu ergeben.
  • Gewebeweichmacherkomponente
  • Eine Gewebeweichmacherkomponente kann geeigneterweise in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet werden, um den behandelten Stoffen Weichheit und Antistatikeigenschaften zu verleihen. Wenn die Gewebeweichmacherkomponente verwendet wird, ist sie in der Regel in einer Menge vorhanden, die ausreicht, um weichmachende und antistatische Eigenschaften bereitzustellen. Typische Konzentrationen sind jene, die konventionell in Gewebeweichmacherzusammensetzungen verwendet werden, d.h. 1 Gew.-% bis 99 Gew.-% der Zusammensetzung. In Abhängigkeit von der Ausführungsform der Zusammensetzung, d.h. Flüssigkeit oder Feststoff, umfasst die Zusammensetzung vorzugsweise eine Konzentration der Gewebeweichmacherkomponenten für flüssige Zusammensetzungen von 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% für die verdünnte Zusammensetzung oder 5 Gew.-% bis 80 Gew.-%, mehr bevorzugt 10 Gew.-% bis 50 Gew.-%, am meisten bevorzugt 15 Gew.-% bis 35 Gew.-% für die konzentrierte Zusammensetzung. Wenn nichtionische Gewebeweichmacherkomponenten vorhanden sind, ist die Konzentration der nichtionischen Weichmacherkomponente in der Zusammensetzung typischerweise 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 Gew.-% bis 5 Gew.-%.
  • Wenn die die Weichmacherkomponente umfassende Zusammensetzung auf ein Substrat wie ein Trocknertuch aufgebracht wird, ist die bevorzugte Konzentration der Gewebeweichmacherkomponente vorzugsweise 20 Gew.-% bis 99 Gew.-%, mehr bevorzugt 30 Gew.-% bis 90 Gew.-% und besonders bevorzugt 35 Gew.-% bis 85 Gew.-%.
  • Diese Gewebeweichmacherkmponente kann aus kationischen, nichtionischen, amphoteren oder anionischen Gewebeweichermacherkomponenten ausgewählt werden.
  • Die bevorzugten typischen kationischen Gewebeweichmacherkomponenten schließen die wasserunlöslichen quartären Ammonium-Gewebeweichmacherwirkstoffe ein, wobei (Langkettenalkyl)ammoniumchlorid oder -methylsulfat am gebräuchlichsten sind.
  • Die bevorzugten kationischen Weichmacher hiervon umfassen die Folgenden:
    • 1) Di(talg)dimethylammoniumchlorid (DTDMAC);
    • 2) Dihydriertes Talgdimethylammoniumchlorid;
    • 3) Dihydriertes Talgdimethylammoniummethylsulfat;
    • 4) Distearyldimethylammoniumchlorid;
    • 5) Dioleyldimethylammoniumchlorid;
    • 6) Dipalmitylhydroxyethylmethylammoniumchlorid;
    • 7) Stearylbenzyldimethylammoniumchlorid;
    • 8) Talgtrimethylammoniumchlorid;
    • 9) Hydriertes Talgtrimethylammoniumchlorid;
    • 10) C12-14-Alkylhydroxyethyldimethylammoniumchlorid;
    • 11) C12-18-Alkyldihydroxyethylmethylammoniumchlorid;
    • 12) Di(stearoyloxyethyl)dimethylammoniumchlorid (DSOEDMAC);
    • 13) Di(talgoxyethyl)dimethylammoniumchlorid;
    • 14) Ditalgimidazoliniummethylsulfat;
    • 15) 1-(2-(Talgamidoethyl)-2-talgimidazoliniummethylsulfat.
  • In den letzten Jahren zeichnete sich jedoch ein zunehmender Bedarf an umweltfreundlicheren Materialien ab, und rasch biologisch abbaubare quartäre Ammoniumverbindung wurden als Alternativen zu den traditionell verwendeten Di(Langkettenalkyl)ammoniumchloriden und -methylsulfaten genannt. Die Materialien und Gewebeweichmacherzusammensetzungen, die sie enthalten, sind in zahlreichen Veröffentlichungen wie EP 0 040 562 A und EP 0 239 910 A offenbart.
  • Diese quartären Ammoniumverbindungen und Aminvorläufer haben die folgende Formel (I) oder (II):
    Figure 00310001
    oder
    Figure 00320001
    worin Q ausgewählt ist aus -O-C(O)-, -C(O)-O-, -O-C(O)-O-, -NR4-C(O)-, -C(O)-NR4-;
    R1 (CH2)n-Q-T2 oder T3 ist;
    R2 (CH2)m-Q-T4 oder T5 oder R3 ist;
    R3 C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Hydroxyalkyl oder H ist;
    R4 H oder C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Hydroxyalkyl ist;
    T1, T2, T3, T4, T5 unabhängig C11-C22-Alkyl oder -Alkenyl sind;
    n und m ganze Zahlen von 1 bis 4 sind; und
    X– ein Weichmacher-verträgliches Anion ist.
  • Nicht einschränkende Beispiele für Weichmacher-verträgliche Anionen umfassen Chlorid oder Methylsulfat.
  • Die Alkyl- oder Alkenylkette T1, T2, T3, T4, T5 muss mindestens 11 Kohlenstoffatome, vorzugsweise mindestens 16 Kohlenstoffatome enthalten. Die Kette kann gerade oder verzweigt sein.
  • Talg ist eine bequeme und kostengünstige Quelle für langkettiges Alkyl- und Alkenylmaterial. Besonders bevorzugt sind diejenigen Verbindungen, worin T1, T2, T3, T4, T5 für die Mischung langkettiger Materialien stehen, die typisch für Talg sind.
  • Spezielle Beispiele für quartäre Ammoniumverbindungen, die zum Gebrauch in den diesbezüglichen wässrigen Gewebeweichmacherzusammensetzungen geeignet sind, umfassen:
    • 1) N,N-Di(talgoxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
    • 2) N,N-Di(talgoxyethyl)-N-methyl,N-(2-hydroxyethyl)ammoniummethylsulfat;
    • 3) N,N-Di(2-talgoxy-2-oxoethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
    • 4) N,N-Di(2-talgoxyethylcarbonyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
    • 5) N-(2-talgoxy-2-ethyl)-N-(2-talgoxy-2-oxoethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
    • 6) N,N,N-Tri(talgoxyethyl)-N-methylammoniumchlorid;
    • 7) N-(2-Talgoxy-2-oxoethyl)-N-talg-N,N-dimethylammoniumchlorid und
    • 8) 1,2-Ditalgoxy-3-trimethylammoniopropanchlorid
    und Mischungen von beliebigen der obigen Materialien.
  • Davon sind die Verbindungen 1–7 Beispiele für Verbindungen der Formel (I); Verbindung 8 ist eine Verbindung der Formel (II).
  • Besonders bevorzugt ist N,N-Di(talgoxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid, worin die Talgketten mindestens partiell ungesättigt sind.
  • Der Grad der Ungesättigtheit der Talgkette kann durch die Iodzahl (IZ) der entsprechenden Fettsäure gemessen werden, die im vorliegenden Fall vorzugsweise im Bereich von 5 bis 100 liegen sollte, wobei zwei Kategorien von Verbindungen, diejenigen mit einer IZ über oder unter 25, unterschieden werden.
  • Tatsächlich wurde für Verbindungen der Formel (I), die aus Talgfettsäuren mit einer IZ von 5 bis 25, vorzugsweise 15 bis 20, hergestellt sind, gefunden, dass ein Gewichtsverhältnis von cis-/trans-Isomeren größer als 30/70, vorzugsweise größer als 50/50 und mehr bevorzugt größer als 70/30 optimale Konzentrierbarkeit bereitstellt.
  • Für Verbindungen der Formel (I), die aus Talgfettsäuren mit einer IZ über 25 hergestellt sind, wurde gefunden, dass das Verhältnis von cis- zu trans-Isomeren weniger kritisch ist, außer wenn sehr hohe Konzentrationen erforderlich sind.
  • Andere Beispiele geeigneter quartärer Ammoniumverbindungen der Formel (I) und (II) werden erhalten durch z.B.:
    • – Ersetzen von „Talg" in den obigen Verbindungen durch beispielsweise Cocos-, Palm-, Lauryl-, Oleyl-, Ricinoleyl-, Stearyl-, Palmitylreste oder dergleichen, wobei die Fettacylketten entweder vollständig gesättigt oder vorzugsweise mindestens teilweise ungesättigt sind;
    • – Ersetzen von „Methyl" in den obigen Verbindungen durch Ethyl, Ethoxy, Propyl, Propoxy, Isopropyl, Butyl, Isobutyl oder t-Butyl;
    • – Ersetzen von „Chlorid" in den obigen Verbindungen durch Bromid, Methylsulfat, Formiat, Sulfat, Nitrat und dergleichen.
  • Tatsächlich ist das Anion lediglich als ein Gegenion der positiv geladenen quartären Ammoniumverbindungen vorhanden. Die Natur des Gegenions ist für die Durchführung der vorliegenden Erfindung überhaupt nicht entscheidend. Der Schutzbereich dieser Erfindung wird nicht als auf ein spezielles Anion beschränkt erachtet.
  • Mit „Aminvorläufer davon" sind die sekundären oder tertiären Amine gemeint, die den obigen quartären Ammoniumverbindungen entsprechen, wobei die Ami ne in den vorliegenden Zusammensetzungen infolge der pH-Werte im Wesentlichen protoniert sind.
  • Zusätzliche Gewebeweichmachermaterialien können zusätzlich oder alternativ zu dem kationischen Gewebeweichmacher verwendet werden. Diese können aus nichtionischen, amphoteren oder anionischen Gewebeweichmachermaterialien ausgewählt sein. Eine Offenbarung solcher Materialien findet sich in den US-Patenten 4,327,133; 4,421,792; 4,426,299; 4,460,485; 3,644,203; 4,661,269; 4,439,335; 3,861,870; 4,308,151; 3,886,075; 4,233,164; 4,401,578; 3,974,076; 4,237,016 und EP 472 178 .
  • In der Regel weisen solche nichtionischen Gewebeweichmachermaterialien einen HLB-Wert von 2 bis 9, noch typischer von 3 bis 7 auf. Solche nichtionischen Gewebeweichmachermaterialien tendieren dazu, sich entweder von selbst oder wenn sie mit anderen Materialien, wie kationischen Alkyltensiden mit langen Einzelketten, die nachstehend detailliert beschrieben sind, kombiniert werden, problemlos zu verteilen. Die Dispergierbarkeit kann durch Verwendung von mehr kanonischem Alkyltensid mit langen Einzelketten, Mischung mit anderen Materialien, wie nachfolgend dargelegt, Verwendung von heißerem Wasser und/oder stärkerem Rühren verbessert werden. Im Allgemeinen sollten die ausgewählten Materialien verhältnismäßig kristallin sein, einen höheren Schmelzpunkt haben (z.B. > 40°C) und verhältnismäßig wasserunlöslich sein.
  • Bevorzugte nichtionische Weichmacher sind Fettsäurepartialester von Polyolen oder Anhydride davon, in denen der Alkohol oder das Anhydrid 2 bis 18, vorzugsweise 2 bis 8 Kohlenstoffatome enthält und jede Fettsäureeinheit 12 bis 30, vorzugsweise 16 bis 20 Kohlenstoffatome enthält. In der Regel enthalten solche Weichmacher eine bis 3, vorzugsweise 2 Fettsäuregruppen pro Molekül.
  • Der Polyolkomponente kann Ethylenglycol, Glycerin, Poly- (z.B. Di-, Tri-, Tetra, Penta- und/oder Hexa-)Glycerin, Xylit, Saccharose, Erythrit, Pentaerythrit, Sorbit oder Sorbitan sein. Sorbitanester und Polyglycerinmonostearat sind besonders bevorzugt.
  • Der Fettsäure-Teil des Esters ist normalerweise von Fettsäuren abgeleitet, die 12 bis 30, vorzugsweise 16 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen, wobei typische Beispiele für diese Fettsäuren Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure und Behensäure sind.
  • Stark bevorzugte fakultative nichtionische Weichmacher zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung sind die Sorbitanester, welche veresterte Dehydratationsprodukte von Sorbit sind, und die Glycerinester.
  • Handelsübliches Sorbitanmonostearat ist ein geeignetes Material. Mischungen von Sorbitanstearat und Sorbitanpalmitat, die Stearat/Palmitat-Gewichtsverhältnisse zwischen 10:1 und 1:10 aufweisen, und 1,5-Sorbitanester sind ebenfalls geeignet.
  • Glycerin und Polyglycerinester, besonders Glycerin-, Diglycerin-, Triglycerin- und Polyglycerinmono- und/oder -diester, vorzugsweise -Mono-, werden hierin bevorzugt (z.B. Polyglycerinmonostearat mit dem Handelsnamen Radiasurf 7248).
  • Geeignete Glycerin- und Polyglycerinester umfassen Monoester mit Stearin-, Olein-, Palmitin-, Laurin-, Isostearin-, Myristin- und/oder Behensäuren und die Diester von Stearin-, Olein-, Palmitin-, Laurin-, Isostearin-, Behen- und/oder Myristinsäuren. Natürlich enthält ein typischer Monoester eine gewisse Menge an Di- und Triester usw.
  • Die „Glycerinester" schließen auch das Polyglycerin, z.B. Diglycerin, über Octaglycerinester ein. Die Polyglycerinpolyole werden durch Kondensieren von Glycerin oder Epichlorhydrin gebildet, um die Glycerinkomponenten mittels Etherbindungen zu verbinden. Die Mono- und/oder Diester der Polyglycerinpolyole werden bevorzugt, wobei die Fettacylgruppen in der Regel diejenigen sind, die bereits für die Sorbitan- und Glycerinester beschrieben wurden.
  • Weitere Gewebeweichmacherkomponenten, die sich hier für die Verwendung eignen, sind Weichmacher-Tone, wie diejenigen mit geringer Ionentauschfähigkeit, die in EP 0 150 531 A beschrieben sind.
  • Bei den vorangehenden Gewebeweichmachern ist insbesondere bei biologisch abbaubaren Gewebeweichmachern der pH-Wert der flüssigen Zusammensetzung hier ein wesentlicher Parameter der vorliegenden Erfindung. Tatsächlich beeinflusst er die Stabilität der quartären Ammonium- oder Aminvorläuferverbindungen, insbesondere unter Bedingungen längerer Lagerung. Der pH, wie im vorliegenden Kontext definiert, wird in den unverdünnten Zusammensetzungen bei 20°C gemessen. Für die optimale Hydrolysestabilität dieser Zusammensetzungen muss der unverdünnte pH, der unter den vorstehend genannten Bedingungen gemessen wird, im Bereich von 2,0 bis 4,5 liegen. Wenn die flüssigen Gewebeweichmacherzusammensetzungen der Erfindung in konzentrierter Form vorliegen, liegt der pH der unverdünnten Zusammensetzung vorzugsweise im Bereich von 2,0 bis 3,5, während der pH der unverdünnten Zusammensetzung in verdünnter Form im Bereich von 2,0 bis 3,0 liegt. Der pH dieser Zusammensetzungen hierin kann durch die Zugabe einer Brönsted-Säure reguliert werden.
  • Beispiele geeigneter Säuren umfassen die anorganischen Mineralsäuren, Carbonsäuren, insbesondere die niedermolekularen (C1-C5)-Carbonsäuren, und Alkylsulfonsäuren. Geeignete anorganische Säuren schließen HCl, H2SO4, HNO3 und H3PO4 ein. Geeignete organische Säuren umfassen Ameisen-, Essig-, Citronen-, Methylsulfon- und Ethylsulfonsäure. Bevorzugte Säuren sind Citronen-, Chlorwasserstoff-, Phosphor-, Ameisen-, Methylsulfonsäure und Benzoesäuren.
  • Weitere Bestandteile
  • Die Zusammensetzung kann auch wahlweise weitere Bestandteile wie Enzyme, Tensidkonzentrationshilfsmittel, Elektrolytkonzentrationshilfsmittel, Stabilisatoren, wie wohlbekannte Antioxidationsmittel und Reduktionsmittel, Schmutzab weisepolymere, Emulgatoren, Bakterizide, Farbstoffe, Duftstoffe, Konservierungsstoffe, optische Aufheller, Antiionisationsmittel und Antischaummittel und Mischungen davon enthalten. Diese Bestandteile, insbesondere die geringeren Bestandteile und insbesondere Duftstoff, können nützlicherweise mit und vorzugsweise geschützt durch „Trägerstoffe" zugefügt werden, wie Zeolith, Stärke, Cyclodextrin, Wachs, usw.
  • Enzyme
  • Die Zusammensetzung kann hier wahlweise ein oder mehrere Enzyme verwenden, wie Lipase, Protease, Cellulase, Amylasen und Peroxidasen. Ein bevorzugtes Enzym für die Verwendung hierin ist ein Cellulaseenzym. Tatsächlich sorgt diese Art von Enzym ferner für einen Farbpflegevorteil für den behandelten Stoff. Hierin verwendbare Cellulasen schließen sowohl bakterielle als auch pilzliche Typen ein, die vorzugsweise ein pH-Optimum zwischen 5 und 9,5 aufweisen. Das US-Patent 4,435,307, Barbesgoard et al., 6. März 1984, offenbart geeignete pilzliche Cellulasen aus Humicola insolens oder dem Humicola-Stamm DSM1800 oder einem Cellulase 212 erzeugenden Pilz, der zur Gattung Aeromonas gehört, und eine Cellulase, die aus der Mitteldarmdrüse des marinen Weichtiers Dolabella Auricula Solander extrahiert wird. Geeignete Cellulasen sind auch in GB-A 2 075 028; GB-A-2 095 275 und DE-OS 22 47 832 offenbart. CAREZYME® und CELLUZYME® (Novo) sind besonders geeignet. Andere geeignete Cellulasen sind auch in WO 91/17243 von Novo, WO 96/34092, WO 96/34945 und EP 0 739 982 A offenbart.
  • Typische Mengen für aktuelle handelsübliche Zubereitungen sind praktisch gesagt bis zu etwa 5 mg, in der Regel 0,01 mg bis 3 mg aktives Enzym pro Gramm der Zusammensetzung. Anders ausgedrückt umfassen die Zusammensetzungen hierin typischerweise 0,001 Gew.-% bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 Gew.-% bis 1 Gew.-% einer im Handel erhältlichen Enzymzubereitung. In den besonderen Fällen, wo die Aktivität der Enzymzusammensetzung auf andere Weise definiert werden kann, wie mit Cellulasen, werden entsprechende Aktivitätseinheiten bevorzugt (z.B. CEVU oder Cellulaseäquivalent-Viskositätseinheiten). Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise Cellulaseenzyme in einer Konzentration enthalten, die einer Aktivität von etwa 0,5 bis 1000 CEVU/Gramm Zusammensetzung entspricht. Cellulaseenzymzubereitungen, die zum Zwecke der Formulierung der Zusammensetzungen der Erfindung verwendet werden, weisen typischerweise eine Aktivität auf, die zwischen 1.000 und 10.000 CEVU/Gramm in flüssiger Form, um 1.000 CEVU/Gramm in fester Form, liegt.
  • Tensidkonzentrationshilfsmittel
  • Tensidkonzentrationshilfsmittel können auch wahlweise verwendet werden. Das Tensidkonzentrationshilfsmittel trägt, wenn es verwendet wird, dazu bei, die gewünschte Viskosität des Endprodukts zu erreichen und das fertige Produkt während der Lagerung zu stabilisieren. Tensidkonzentrationshilfsmittel sind in der Regel ausgewählt aus kationischen Alkyltensiden mit langen Einzelketten, nichtionischen alkoxylierten Tensiden, Aminoxiden, Fettsäuren und Mischungen davon, die in der Regel in einer Konzentration von 0 bis 15 Gew.-% der Zusammensetzung verwendet werden.
  • Kationische Alkyltenside mit langen Einzelketten
  • Solche kationischen Alkyltenside mit langen Einzelketten, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind vorzugsweise quartäre Ammoniumsalze der allgemeinen Formel: [R2N+R3]X– worin die R2-Gruppe eine C10-C22-Kohlenwasserstoffgruppe, vorzugsweise eine C12-C18-Alkylgruppe der entsprechenden, durch Esterbindung unterbrochenen Gruppe mit einer kurzen Alkylen-(C1-C4-)Gruppe zwischen der Esterbindung und dem N ist, und mit einer ähnliche Kohlenwasserstoffgruppe, z.B. einem Fettsäureester von Cholin, vorzugsweise C12-C14-(Kokos)-cholinester und/oder C16-C18-(Talg)-cholinester in 0,1 Gew.-% bis 20 Gew.-% des Weichmacherwirkstoffs. Jedes R ist ein C1-C4-Alkyl oder substituiertes (z.B. Hydroxy)-alkyl, oder Wasserstoff, vorzugsweise Methyl, und das Gegenion X– ist ein Weichmacherverträgliches Anion, beispielsweise Chlorid, Bromid, Methylsulfat, usw.
  • Andere kationische Materialien mit Ringstrukturen, wie Alkylimidazolin-, Imidazolinium-, Pyridin- und Pyridiniumsalze, die eine einzige C12-C30-Alkylkette besitzen, können ebenfalls verwendet werden. Ein sehr niedriger pH ist erforderlich, um z.B. Imidazolin-Ringstrukturen zu stabilisieren.
  • Einige Alkylimidazoliniumsalze und ihre Imidazolinvorläufer, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, haben die allgemeine Formel:
    Figure 00400001
    worin Y2 -C(O)-O-, -O-(O)C-, -C(O)-N(R5)- oder -N(R5)-C(O)- ist, worin R5 Wasserstoff oder ein C1-C4-Alkylrest ist; R6 ein C1-C4-Alkylrest oder H (für Imidazolinvorläufer) ist; R7 und R8 jeweils unabhängig ausgewählt sind aus R und R2 wie zuvor für das kationische Alkyltensid mit langen Einzelketten definiert ist, worin nur eine R2 ist.
  • Einige Alkylpyridiniumsalze, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, haben die allgemeine Formel:
    Figure 00410001
    worin R2 und X– wie vorstehend definiert sind. Ein typisches Material dieses Typs ist Cetylpyridiniumchlorid.
  • Nichtionisches alkoxyliertes Tensid
  • Geeignete nichtionische alkoxylierte Tenside zum diesbezüglichen Gebrauch schließen Additionsprodukte von Ethylenoxid und wahlweise Propylenoxid mit Fettalkoholen, Fettsäuren und Fettaminen ein.
  • Geeignete Verbindungen sind im Wesentlichen wasserlösliche Tenside der allgemeinen Formel: R2-Y-(C2H4O)z-C2H4OH worin R2 ausgewählt ist aus primären, sekundären und verzweigtkettigen Alkyl- und/oder Acylhydrocarbylgruppen; primären, sekundären und verzweigtkettigen Alkenylhydrocarbylgruppen und primären, sekundären und verzweigtkettigen alkyl- und alkenylsubstituierten Phenolhydrocarbylgruppen; wobei die Hydrocarbylgruppen eine Hydrocarbylkettenlänge von bis zu 20, vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatomen haben.
  • Y ist typischerweise -O-, -C(O)O-, -C(O)N(R)- oder -C(O)N(R)R-, worin R2 und R, wenn vorhanden, die zuvor angegebenen Bedeutungen haben und/oder R Wasserstoff sein kann, und z 5 bis 50, vorzugsweise 1 bis 30 ist.
  • Die nichtionischen Tenside sind durch einen HLB-Wert (ein Hydrophil-Lipophil-Gleichgewicht) von 7 bis 20, vorzugsweise 8 bis 15 charakterisiert.
  • Beispiele besonders geeigneter nichtionischer Tenside umfassen
    • – geradkettige primäre Alkoholalkoxylate, wie (Talgalkohol)-EO(11), (Talgalkohol)-EO(18) und (Talgalkohol)-EO(25);
    • – geradkettige sekundäre Alkoholalkoxylate, wie 2-C16EO(11); 2-C20EO(11) und 2-C16EO(14);
    • – Alkylphenolalkoxylate, wie p-Tridecylphenol-EO(11) und p-Pentadecylphenol-EO(18), und
    • – olefinische Alkoxylate und verzweigtkettige Alkoxylate wie verzweigtkettige primäre und sekundäre Alkohole, die nach dem wohlbekannten „OXO"-Verfahren erhältlich sind.
  • Aminoxide
  • Geeignete Aminoxide umfassen solche mit einer Alkyl- oder Hydroxyalkylkomponente mit 8 bis 28 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 8 bis 16 Kohlenstoffatomen, und zwei Alkylkomponenten ausgewählt aus Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen.
  • Beispiele umfassen Dimethyloctylaminoxid, Diethyldecylaminoxid, Bis(2-hydroxyethyl)dodecylaminoxid, Dimethyldodecylaminoxid, Dipropyltetradecylaminoxid, Methylethylhexadecylaminoxid, Dimethyl-2-hydroxyoctadecylaminoxid und Kokosfettalkyldimethylaminoxid.
  • Fettsäuren
  • Geeignete Fettsäuren umfassen solche, die insgesamt 12 bis 25, vorzugsweise 16 bis 20 Kohlenstoffatome enthalten, wobei die Fetteinheit 10 bis 22, vorzugsweise 15 bis 17 (Mittelschnitt), Kohlenstoffatome enthält.
  • Ein bevorzugtes Tensidkonzentrationshilfsmittel zum diesbezüglichen Gebrauch ist ein nichtionisches alkoxyliertes Tensid. Dieses nichtionische alkoxylierte Tensid ist, falls verwendet, in einer Menge von 0,01% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,05% bis 2 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung hat zur optimalen Stabilisierung der Zusammensetzung am meisten bevorzugt ein Gewichtsverhältnis von aminofunktionellem Polymer zu nichtionischem alkoxyliertem Tensid von 500:1 bis 0,5:1, vorzugsweise 30:1 bis 1:1.
  • Elektrolytkonzentrationshilfsstoffe
  • Anorganische Viskositätssteuerungsmittel, die auch wie die Tensidkonzentrationshilfsstoffe wirken oder deren Wirkung erhöhen können, umfassen wasserlösliche, ionisierbare Salze, die wahlweise auch in die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden können. Die Einbringung dieser Komponenten in die Zusammensetzung muss sehr langsam erfolgen.
  • Eine große Vielfalt an ionisierbaren Salzen kann verwendet werden. Beispiele geeigneter Salze sind die Halogenide der Metalle der Gruppen IA und IIA des Periodensystems der Elemente, z.B. Calciumchlorid, Magnesiumchlorid, Natriumchlorid, Kaliumbromid und Lithiumchlorid. Die ionisierbaren Salze sind besonders nützlich während des Verfahrens des Mischens der Bestandteile, um die diesbezüglichen Zusammensetzungen herzustellen und später die gewünschte Viskosität zu erhalten. Die Menge an verwendeten ionisierbaren Salzen hängt von der Menge der in den Zusammensetzungen verwendeten wirksamen Bestandteile ab und kann gemäß den Wünschen des Herstellers angepasst werden. Typische Konzentrationen der zur Steuerung der Viskosität der Zusammensetzung verwendeten Salze sind 20 bis 20.000 Gewichtsteile pro Million (Gew.ppm), vorzugsweise 20 bis 11.000 Gew.ppm der Zusammensetzung.
  • Alkylenpolyammoniumsalze können in die Zusammensetzung eingearbeitet werden, um Viskositätssteuerung zusätzlich zu den oder anstelle der vorstehenden wasserlöslichen, ionisierbaren Salze zu erhalten. Außerdem können diese Mittel als Abfangmittel fungieren, indem sie Ionenpaare mit anionischem Waschmittel bilden, das vom Hauptwaschgang in die Spülung und auf die Stoffe übertragen wird, und die Leistung des Weichmachers verbessern. Diese Mittel können verglichen mit den anorganischen Elektrolyten die Viskosität über einen breiteren Temperaturbereich stabilisieren, insbesondere bei niedrigen Temperaturen.
  • Spezielle Beispiele für Alkylenpolyammoniumsalze umfassen 1-Lysinmonohydrochlorid und 1,5-Diammonium-2-methylpentandihydrochlorid.
  • Ein weiterer fakultativer Bestandteil ist ein flüssiger Träger. Geeignete flüssige Träger sind ausgewählt aus Wasser, organischem Lösemittel und Mischungen davon. Der in den gebrauchsfertigen Zusammensetzungen verwendete flüssige Träger ist vorzugsweise wegen seiner relativ preiswerten Verfügbarkeit, seiner Sicherheit und Umweltverträglichkeit mindestens überwiegend Wasser. Die Konzentration von Wasser im flüssigen Träger beträgt vorzugsweise mindestens 50 Gew.-%, am meisten bevorzugt mindestens 60 Gew.-% des Trägers. Mischungen von Wasser und niedermolekularem, z.B., < 200, organischem Lösemittel, z.B., niederem Alkohol wie Ethanol, Propanol, Isopropanol oder Butanol, sind als Trägerflüssigkeit geeignet. Niedermolekulare Alkohole schließen einwertige, zweiwertige (Glycol usw.), dreiwertige (Glycerol usw.) und höhere mehrwertige Alkohole (Polyole) ein.
  • Verfahren
  • Unter einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, um Stoffen bei der Waschbehandlung im Haushalt Farbpflege zu verleihen, das den Schritt des In-Kontakt-Bringens der Stoffe mit einem wässrigen Medium wie zuvor definiert umfasst. Das wässrige Medium befindet sich vorzugsweise auf einer Temperatur zwischen 2°C und 40°C, mehr bevorzugt zwischen 5°C und 25°C.
  • Unter einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann die Zusammensetzung der Erfindung auf ein Substrat, wie ein Trocknertuch, aufgebracht werden. Entsprechend wird auch ein Verfahren bereitgestellt, um mit Behandlung im Haushalt behandelten Stoffen Farbpflege zu verleihen, das den Schritt des In-Kontakt-Bringens der Stoffe mit einer Zusammensetzung wie zuvor definiert umfasst, wobei die Zusammensetzung auf ein Substrat, vorzugsweise ein Trocknertuch aufgebracht ist. Wenn die Zusammensetzung der Erfindung auf ein Trocknertuch aufgebracht ist, werden die Zusammensetzungen in einem maschinellen Wäschetrocknungsverfahren verwendet.
  • Mit „Farbpflege" ist gemeint, dass Stoffe, die sich in Kontakt mit einer wässrigen Lösung einer Zusammensetzung befunden haben, die eine Kombination aus einem Farbstofffixiermittel und einem aminofunktionellen Polymer wie hier zuvor definiert umfasst, und anschließend und/oder vorher und/oder simultan mit einer Waschmittelzusammensetzung gewaschen worden sind, ein besseres Aussehen der Farbe der Stoffe aufweisen, verglichen mit Stoffen, die sich nicht in Kontakt mit der Zusammensetzung befunden haben.
  • Anwendungsbereiche
  • Die Zusammensetzungen der Erfindung sind zur Verwendung in unterschiedlichen Anwendungsbereichen geeignet, wie als Vorbehandlungszusammensetzung vor dem Waschen der Stoffe, als Waschzusatzstoff, als Zusammensetzung, die zur Verwendung in dem Spülzyklus des Waschzyklus geeignet ist oder auf ein Trocknertuch aufgebracht wird. Die Zusammensetzungen der Erfindung können auch in Form von Spray, Schaum oder Aerosol vorliegen, was beispielsweise zur Verwendung während des Bügelns geeignet sein kann, oder werden auf die Oberflächen des Wäschetrockners aufgebracht.
  • Der Farbpflegevorteil kann entweder visuell oder durch Bestimmung der sogenannten delta-E-Werte ermittelt werden.
  • Wenn die visuelle Bewertung verwendet wird, vergleicht ein Expertenteam visuell gemäß den etablierten Skalen der Listen-Punktebewertungseinheit (PSU) Stoffe, die mit und ohne die erfindungsgemäße Zusammensetzung behandelt worden sind. Ein positiver PSU-Wert zeigt eine bessere Leistung (PSU-Skala: 0 = kein Unterschied, 1 = Ich glaube, dass es einen Unterschied gibt, 2 = Ich bin sicher, dass es einen Unterschied gibt, 3 = Ich bin sicher, dass es einen erheblichen Unterschied gibt, 4 = Ich bin sicher, dass es einen sehr erheblichen Unterschied gibt).
  • Ein weiteres Verfahren zur Bewertung des Farbpflegevorteils für Stoffe ist die Bestimmung der sogenannten delta-E-Werte. Delta-E-Werte sind beispielsweise in ASTM D2244 definiert. Delta-E ist der berechnete Farbunterschied wie in ASTM D2244 definiert, d.h. die Größenordnung und Richtung des Unterschieds zwischen zwei psychophysikalischen Farbstimuli, definiert durch Tristimuluswerte, oder durch Chromatizitätskoordinaten und Luminanzfaktor, wie mittels eines speziellen Satzes von Farbdifferenzgleichungen berechnet wird, die im Komplementärfarbraum von CIE 1976 CIELAB, im Komplementärfarbraum von Hunter, im Farbraum von Friele-Mac Adam-Chickering oder jedem äquivalenten Farbraum definiert sind.
  • Die Erfindung wird in den folgenden nicht-einschränkenden Beispielen veranschaulicht, in denen sich alle Prozentsätze auf das Gewicht des aktiven Bestandteils beziehen, wenn nicht anders angegeben.
  • In den Beispielen haben die abgekürzten Komponentenbezeichnungen die folgenden Bedeutungen:
  • Figure 00460001
  • Figure 00470001
  • Synthesebeispiel 1 – Herstellung von PEI 1800 E1
  • Schritt A)
  • Die Ethoxylierung wurde in einem gerührten 2 Gallon Autoklaven aus rostfreiem Stahl durchgeführt, der zur Temperaturmessung und -steuerung, Druckmessung, Vakuum und Inertgasspülung, Probennahme und zur Einbringung von Ethylenoxid als Flüssigkeit ausgerüstet war. Ein ~20 lb. Netto-Zylinder Ethylenoxid (ARC) wurde so eingerichtet, dass er Ethylenoxid als Flüssigkeit über eine Pumpe an den Autoklaven abgab, wobei der Zylinder auf einer Waage positioniert war, so dass sich die Gewichtsveränderung des Zylinders verfolgen ließ.
  • Eine 750 g Portion Polyethylenimin (PEI) (Nippon Shokubai, Epomin SP-018 mit einem aufgeführten durchschnittlichen Molekulargewicht von 1800, was 0,417 Mol Polymer und 17,4 Mol Stickstofffunktionen entsprach) wurde in den Autoklaven gegeben. Der Autoklav wurde dann verschlossen und von Luft gespült (indem Vakuum auf 28 Zoll Hg angelegt und anschließend mit Stickstoff auf 250 psia unter Druck gesetzt wurde, danach auf atmosphärischen Druck entspannt wurde). Der Autoklaveninhalt wurde unter Anlegen von Vakuum auf 130°C erwärmt. Nach etwa einer Stunde wurde der Autoklav mit Stickstoff auf etwa 250 psia beschickt, während der Autoklav auf etwa 105°C abgekühlt wurde. Dann wurde allmählich im Zeitverlauf Ethylenoxid zu dem Autoklaven gegeben, während der Autoklavendruck, die Autoklaventemperatur und die Ethylenoxidfließgeschwindigkeit engmaschig überwacht wurden. Die Ethylenoxidpumpe wurde abgestellt, und es wurde gekühlt, um jeglichen Temperaturanstieg zu begrenzen, der aus irgendeiner Reaktionsexotherme resultiert. Die Temperatur wurde zwischen 100°C und 110°C gehalten, während der Gesamtdruck im Verlauf der Umsetzung allmählich ansteigen gelassen wurde. Nachdem insgesamt 750 Gramm Ethylenoxid in den Autoklaven gegeben worden waren (ungefähr entsprechend einem Mol Ethylenoxid pro PEI-Stickstofffunktion), wurde die Temperatur auf 110°C erhöht und der Autoklav eine weitere Stunde rühren gelassen. An diesem Punkt wurde Vakuum angelegt, um jegliches nicht umgesetzte Ethylenoxid zu entfernen.
  • Schritt B)
  • Die Reaktionsmischung wurde dann deodoriert, indem etwa 100 Kubikfuß Inertgas (Argon oder Stickstoff) durch eine Gasverteilerfritte und durch die Reak tionsmischung geleitet wurden, während die Mischung bewegt und auf 130°C erwärmt wurde.
  • Das fertige Reaktionsprodukt wurde etwas gekühlt und in mit Stickstoff gespülten Glasbehältern aufgefangen.
  • In anderen Ansätzen wurden die Neutralisation und Deodorierung in dem Reaktor durchgeführt, bevor das Produkt abgezogen wurde.
  • Falls ein PEI 1800 E7 erwünscht war, wurde der folgende Katalysatorzugabeschritt zwischen Schritt A und B eingefügt.
  • Es wurde kontinuierlich Vakuum angelegt, während der Autoklav auf etwa 50°C abgekühlt wurde und 376 g 25% Natriummethoxid in Methanollösung eingebracht wurden (1,74 Mol, um eine 10% Katalysatorbeladung bezogen auf PEI-Stickstofffunktion zu erreichen). Die Methoxidlösung wurde unter Vakuum in den Autoklaven gesaugt und dann der Sollwert des Autoklavenreglers wurde auf 130°C eingestellt. Es wurde ein Gerät zur Überwachung der Leistungsaufnahme des Rührwerks verwendet. Die Rührwerkleistung wurde zusammen mit Temperatur und Druck überwacht. Rührwerkleistungs- und Temperaturwerte nahmen allmählich zu, als Methanol von dem Autoklaven entfernt wurde, und die Viskosität der Mischung nahm zu und stabilisierte sich in etwa einer Stunde, wodurch gezeigt wird, dass das meiste Methanol entfernt wurde. Die Mischung wurde dann noch 30 Minuten unter Vakuum weiter erwärmt und bewegt.
  • Das Vakuum wurde entfernt und der Autoklav auf 105°C abgekühlt, während er mit Stickstoff auf 250 psia beschickt und dann auf Umgebungsdruck entlüftet wurde. Der Autoklav wurde mit Stickstoff auf 200 psia beschickt. Ethylenoxid wurde dann wie zuvor wieder allmählich zu dem Autoklaven gegeben, während der Autoklavendruck, die Autoklaventemperatur und die Ethylenoxidfließgeschwindigkeit engmaschig überwacht wurden, während die Temperatur zwischen 100°C und 110°C gehalten und jegliche Temperaturanstiege infolge der Reaktionsexotherme begrenzt wurden. Nachdem die Zugabe von 4.500 g Ethylenoxid (was zu insgesamt 7 Mol Ethylenoxid pro Mol PEI-Stickstofffunktion führte) über mehrere Stunden bewirkt worden war, wurde die Temperatur auf 110°C erhöht und die Mischung eine weitere Stunde gerührt.
  • Die Reaktionsmischung wurde dann mit in Stickstoff gespülten Behältern aufgefangen und schließlich in einen 22 L Dreihalskolben überführt, der erwärmt und gerührt wurde. Der stark alkalische Katalysator wurde durch Zugabe von 167 g Methansulfonsäure (1,74 Mol) neutralisiert.
  • Synthesebeispiel 2 – 4,7% Quaternisierung von PEI 1800 E7
  • In einen 500 ml Erlenmeyerkolben, der mit einem Magnetrührstäbchen ausgestattet war, wurden Poly(ethylenimin), MW 1800, mit einem Ethoxylierungsgrad von 7 (224 g, 0,637 Mol Stickstoff, hergestellt wie in Synthesebeispiel 1) und Acetonitril (Baker, 150 g, 3,65 Mol) gegeben. Dimethylsulfat (Aldrich, 3,8 g, 0,030 Mol) wurde in einer Portion zu der rasch gerührten Lösung gegeben, die dann mit einem Stopfen verschlossen und bei Raumtemperatur über Nacht gerührt wurde. Das Acetonitril wurde am Rotationsverdampfer bei ~60°C verdampft, gefolgt von einer Kugelrohr-Apparatur (Aldrich) bei ~80°C, um 220 g des gewünschten Materials als dunkelbraune viskose Flüssigkeit zu ergeben. Ein 13C-NMR (D2O)-Spektrum zeigte das Fehlen eines Peaks bei ~58 ppm, der Dimethylsulfat entspricht. Ein 1H-NMR (D2O)-Spektrum zeigte die partielle Verschiebung des Peaks bei 2,5 ppm (Methylene, die an nicht quaternisierte Stickstoffe gebunden sind) auf ~3,0 ppm.
  • Synthesebeisiel 3 – Oxidation von 4,7% quaternisiertem PEI 1800 E7
  • In einen 500 ml Erlenmeyerkolben, der mit einem Magnetrührstäbchen ausgestattet war, wurden Poly(ethylenimin), MW 1800, mit einem Ethoxylierungsgrad von 7, und ~4,7% quaternisiert mit Dimethylsulfat (121,7 g, ~0,32 Mol oxidierbarer Stickstoff, hergestellt wie in Synthesebeispiel 2), Wasserstoffperoxid (Aldrich, 40 g einer 50 Gew.-% Lösung in Wasser, 0,588 Mol) und Wasser (109,4 g) gegeben. Der Kolben wurde mit einem Stopfen verschlossen und die Lösung nach einer anfänglichen Exotherme bei Raumtemperatur über Nacht gerührt. Ein 1H-NMR (D2O)-Spektrum zeigte die gesamte Verschiebung der Methylen-Peaks bei 2,5–3,0 ppm zu ~3,5 ppm. Zu der Lösung wurden ~5 g 0,5% Pd-auf-Aluminiumoxid-Pellets gegeben, und die Lösung wurde bei Raumtemperatur ~3 Tage stehen gelassen. Peroxidindikatorpapier zeigte, dass in dem System kein Peroxid zurückgeblieben war. Das Material wurde als 46,5% Lösung in Wasser gelagert.
  • Synthesebeispiel 4 – Bildug von Aminoxid von PEI 1800 E7
  • In einen 500 mL Erlenmeyerkolben, der mit einem Magnetrührstäbchen ausgestattet war, wurden Polyethylenimin mit einem Molekulargewicht von 1800 und einem Ethoxylierungsgrad von etwa 7 Ethoxygruppen pro Stickstoff (PEI-1800, E7) (209 g, 0,595 Mol Stickstoff, hergestellt wie in Synthesebeispiel I) und Wasserstoffperoxid (120 g einer 30 Gew.-% Lösung in Wasser, 1,06 Mol) gegeben. Der Kolben wurde mit einem Stopfen verschlossen und die Lösung nach einer Anfangsexotherme bei Raumtemperatur über Nacht gerührt. Das 1H-NMR (D2O)-Spektrum, das mit einer Probe der Reaktionsmischung erhalten wurde, zeigte vollständige Umsetzung. Die Methylenprotonen neben den nicht oxidierten Stickstoffen zugeschriebenen Resonanzen hatten sich von der ursprünglichen Position bei ~2,5 ppm auf ~3,5 ppm verschoben. Zu der Reaktionsmischung wurden ungefähr 5 g 0,5% Pd-auf-Aluminiumoxid-Pellets gegeben, und die Lösung wurde bei Raumtemperatur ungefähr 3 Tage stehen gelassen. Die Lösung wurde mit Indikatorpapier auf Peroxid getestet, und es konnte kein Peroxid nachgewiesen werden. Das Material wurde wie erhalten geeigneterweise als Lösung in Wasser mit 51,5% aktivem Bestandteil gelagert.
  • Synthesebeispiel 5 – Herstellung von PEI 1200 E1
  • Schritt A)
  • Die Ethoxylierung wurde in einem gerührten 2 Gallon-Autoklaven aus rostfreiem Stahl durchgeführt, der für Temperaturmessung und -steuerung, Druckmessung, Vakuum und Inertgasspülung, Probennahme und zur Einbringung von Ethylenoxid als Flüssigkeit ausgestattet war. Ein ~20 lb. Netto-Zylinder Ethylenoxid (ARC) wurde so eingerichtet, dass Ethylenoxid als Flüssigkeit durch eine Pumpe in den Autoklaven abgegeben wurde, der auf einer Waage positioniert war, so dass die Gewichtsveränderung des Zylinders überwacht werden konnte.
  • Eine 750 g Portion Polyethylenimin (PEI) (mit einem aufgeführten durchschnittlichen Molekulargewicht von 1200 entsprechend etwa 0,625 Mol Polymer und 17,4 Mol Stickstofffunktionen) wurde in den Autoklaven gegeben. Der Autoklav wurde dann verschlossen und von Luft gespült (indem Vakuum auf minus 28 Zoll Hg angelegt und anschließend mit Stickstoff auf 250 psia unter Druck gesetzt wurde, danach auf atmosphärischen Druck entspannt wurde). Der Autoklaveninhalt wurde auf 130°C erwärmt, während Vakuum angelegt wurde. Nach etwa einer Stunde wurde der Autoklav mit Stickstoff auf etwa 250 psia beschickt, während der Autoklav auf etwa 105°C abgekühlt wurde. Dann wurde allmählich im Zeitverlauf Ethylenoxid in den Autoklaven gegeben, während der Autoklavendruck, die Autoklaventemperatur und die Ethylenoxidfließgeschwindigkeit engmaschig überwacht wurden. Die Ethylenoxidpumpe wurde abgeschaltet und Kühlung verwendet, um jeglichen aus einer Reaktionsexotherme resultierenden Temperaturanstieg zu begrenzen. Die Temperatur wurde zwischen 100°C und 110°C gehalten, während der Gesamtdruck im Verlauf der Umsetzung allmählich ansteigen gelassen wurde Nachdem insgesamt 750 Gramm Ethylenoxid in den Autoklaven eingebracht worden waren (ungefähr entsprechend einem Mol Ethylenoxid pro PEI-Stickstofffunktion), wurde die Temperatur auf 110°C erhöht und der Autoklav eine weitere Stunde rühren gelassen. An diesem Punkt wurde Vakuum angelegt, um jegliches nicht umgesetzte Ethylenoxid zu entfernen.
  • Schritt B)
  • Die Reaktionsmischung wurde dann deodoriert, indem etwa 100 Kubikfuß Inertgas (Argon oder Stickstoff) durch eine Gasverteilungsfritte und durch die Reak tionsmischung geleitet wurden, während die Mischung bewegt und auf 130°C erwärmt wurde.
  • Das fertige Reaktionsprodukt wurde etwas abgekühlt und in mit Stickstoff gespülten Glasbehältern aufgefangen.
  • In anderen Ansätzen wurden die Neutralisation und Deodorierung in dem Reaktor bewirkt, bevor das Produkt abgezogen wurde.
  • Wenn ein PEI 1200 E7 gewünscht war, wurde der folgende Katalysatorzugabeschritt zwischen Schritt A und B eingefügt.
  • Vakuum wurde kontinuierlich angelegt, während der Autoklav auf etwa 50°C abgekühlt wurde, während 376 g 25% Lösung von Natriummethoxid in Methanol eingebracht wurde (1,74 Mol, um eine 10% Katalysatorbeladung bezogen auf PEI-Stickstofffunktionen zu erreichen).
  • Die Methoxidlösung wurde unter Vakuum in den Autoklaven gesaugt, und danach wurde der Sollwert des Autoklaventemperaturreglers auf 130°C erhöht. Ein Gerät zur Überwachung der Leistungsaufnahme des Rührwerks wurde verwendet. Die Rührwerkleistung wurde zusammen mit der Temperatur und dem Druck überwacht. Rührwerkleistung und Temperaturwerte stiegen allmählich, als Methanol von dem Autoklaven entfernt wurde, und die Viskosität der Mischung nahm zu und stabilisierte sich in etwa einer Stunde, wodurch gezeigt wird, dass das meiste Methanol entfernt worden war. Die Mischung wurde unter Vakuum weitere 30 Minuten weiter erwärmt und gerührt.
  • Das Vakuum wurde entfernt und der Autoklav auf 105°C abgekühlt, während er mit Stickstoff auf 250 psia beschickt und danach auf Umgebungsdruck entspannt wurde. Der Autoklav wurde mit Stickstoff auf 200 psia beschickt. Wiederum wurde wie zuvor allmählich Ethylenoxid zu dem Autoklaven gegeben, während der Autoklavendruck, die Autoklaventemperatur und die Ethylenoxidfließgeschwindigkeit engmaschig überwacht wurden, während die Temperatur zwischen 100°C und 110°C gehalten und jegliche Temperaturanstiege infolge von Reaktionsexothermen begrenzt wurden. Nachdem die Zugabe von 4.500 g Ethylenoxid (die zu insgesamt 7 Mol Ethylenoxid pro Mol PEI-Stickstofffunktion führte) über mehrere Stunden bewirkt worden war, wurde die Temperatur auf 110°C erhöht und die Mischung eine weitere Stunde gerührt.
  • Die Reaktionsmischung wurde dann in stickstoffgespülten Behältern aufgefangen und schließlich in einen 22 L Dreihalsrundkolben überführt, der erwärmt und gerührt wurde. Der stark alkalische Katalysator wurde dann durch Zugabe von 167 g Methansulfonsäure (1,74 Mol) neutralisiert.
  • Nach dem obigen Verfahren können andere bevorzugte Beispiele wie PEI 1200 E15 und PEI 1200 E20 hergestellt werden, indem die Reaktionszeit und die relative Menge an Ethylenoxid eingestellt werden, die in der Reaktion verwendet wird.
  • Synthesebeispiel 6 – 9,7% Quaternisierung von PEI 1200 E7
  • In einen 500 ml Erlenmeyerkolben, der mit einem Magnetrührstäbchen ausgestattet war, wurde Poly(ethylenimin), MW 1200 mit einem Ethoxylierungsgrad von 7 (248,4 g, 0,707 Mol Stickstoff, hergestellt wie in Synthesebeispiel 5) und Acetonitril (Baker, 200 mL) gegeben. Dimethylsulfat (Aldrich, 8,48 g, 0,067 Mol) wurde in einer Portion zu der rasch gerührten Lösung gegeben, die dann mit einem Stopfen verschlossen und bei Raumtemperatur über Nacht gerührt wurde. Das Acetonitril wurde am Rotationsverdampfer bei ~60°C verdampft, gefolgt von einer Kugelrohr-Apparatur (Aldrich) bei ~80°C, um ~220g des gewünschten Materials als dunkelbraune viskose Flüssigkeit zu ergeben. Ein 13C-NMR (D2O)-Spektrum zeigte das Fehlen eines Peaks bei ~58 ppm, der Dimethylsulfat entspricht. Ein 1H-NMR (D2O)-Spektrumn zeigte die partielle Verschiebung des Peaks bei 2,5 ppm (Methylene, die an nicht quaternisierte Stickstoffe gebunden sind) auf ~3,0 ppm.
  • Synthesebeispiel 7 – 4,7% Oxidation von 9,5% quaternisiertem PEI 1200 E7
  • In einen 500 ml Erlenmeyerkolben, der mit einem Magnetrührstäbchen ausgestattet war, wurden Poly(ethylenimin), MW 1200 mit einem Ethoxylierungsgrad von 7 und ~9,5% quaternisiert mit Dimethylsulfat (144 g, ~0,37 Mol oxidierbarer Stickstoff, hergestellt wie in Beispiel 6), Wasserstoffperoxid (Aldrich, 35,4 g einer 50 Gew.-% Lösung in Wasser, 0,52 Mol), und Wasser (100 g) gegeben. Der Kolben wurde mit einem Stopfen verschlossen und die Lösung nach einer anfänglichen Exotherme bei Raumtemperatur über Nacht gerührt. Ein 1H-NMR (D2O)-Spektrum zeigte die Gesamtverschiebung der Methylen-Peaks bei 2,5-3,0 ppm auf ~3,5 ppm. Zu der Lösung wurde eben genügend Natriumbisulfit als 40% Lösung in Wasser gegeben, um die Restperoxidkonzentration auf 1–5 ppm herabzusetzen. Das sich bildende Natriumsulfat führte zur Abscheidung einer wässrigen Phase, die Salze, jedoch wenig oder kein organisches Material enthielt. Die wässrige Salzphase wurde entfernt und das gewünschte oxidierte Polyethyleniminderivat erhalten und als 52% Lösung in Wasser gelagert.
  • Beispiel 1
  • Die folgenden Zusammensetzungen sind gemäß der vorliegenden Erfindung
  • Figure 00550001
  • Figure 00560001
  • Beispiel 2
  • Die folgenden Zusammensetzungen zur Verwendung als dem Trockner zugegebene Tücher sind erfindungsgemäß.
  • Figure 00560002
  • Figure 00570001

Claims (20)

  1. Zusammensetzung, die ein Farbstofffixiermittel und ein aminofunktionelles Polymer umfasst, umfassend eine Polyaminhauptkette mit der Formel:
    Figure 00580001
    mit einer Polyaminformel V(n+1)WmYnZ oder eine Polyaminhauptkette mit der Formel:
    Figure 00580002
    mit einer Polyaminformel V(n-k+1)WmYnY'kZ, worin k kleiner als oder gleich n ist, wobei die Polyaminhauptkette ein Molekulargewicht größer als 200 Dalton hat, worin i) V-Einheiten endständige Einheiten mit der Formel sind:
    Figure 00590001
    ii) W-Einheiten Hauptketteneinheiten mit der Formel sind:
    Figure 00590002
    iii) Y-Einheiten Verzweigungseinheiten mit der Formel sind:
    Figure 00590003
    iv) Y'-Einheiten Verzweigungspunkt für eine Hauptkette oder einen Verzweigungsring mit der Formel sind:
    Figure 00590004
    v) Z-Einheiten endständige Einheiten mit der Formel sind:
    Figure 00600001
    worin hauptkettenverbindende R-Einheiten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C2-C12-Alkylen, C4-C12-Alkenylen, C3-C12-Hydroxyalkylen, C4-C12-Dihydroxyalkylen, C8-C12-Dialkylarylen, -(R1O)xR1-, -(R1O)xR5(OR1)x-, -(CH2CH(OR2)CH2O)z(R1O)yR1(OCH2CH(OR2)CH2)w-, -C(O)(R4)rC(O)-, -CH2CH(OR2)CH2- und Mischungen davon; worin R1 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C2-C6-Alkylen und Mischungen davon; R2 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, -(R1O)xB und Mischungen davon; R4 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C1-C12-Alkylen, C4-C12-Alkenylen, C8-C12-Arylalkylen, C6-C10-Arylen und Mischungen davon; R5 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C1-C12-Alkylen, C3-C12-Hydroxyalkylen, C4-C12-Dihydroxyalkylen, C8-C12-Dialkylarylen, -C(O)-, -C(O)NHR6NHC(O)-, -R1(OR1)-, -C(O)(R4)rC(O)-, -CH2CH(OH)CH2-, -CH2CH(OH)CH2O(R1O)yR1OCH2 CH(OH)CH2- und Mischungen davon; R6 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C2-C12-Alkylen oder C6-C12-Arylen; R'-Einheiten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, C1-C22-Alkyl, C3-C22-Alkenyl, C7-C22-Arylalkyl, C2-C22-Hydroxyalkyl, -(CH2)pCO2M, -(CH2)qSO3M, -CH(CH2CO2M)CO2M, -(CH2)pPO3M, -(R1O)xB, -C(O)R3 und Mischungen davon; B ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, -(CH2)qSO3M, -(CH2)pCO2M, -(CH2)q(CHSO3M)CH2SO3M, -(CH2)q-(CHSO2M)CH2SO3M, -(CH2)pPO3M, -PO3M und Mischungen davon; R3 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C1-C18-Alkyl, C7-C12-Arylalkyl, C7-C12-alkylsubstituiertem Aryl, C6-C12-Aryl und Mischungen davon; M Wasserstoff oder ein wasserlösliches Kation in ausreichender Menge ist, um die Ladung auszugleichen; X ein wasserlösliches Anion ist; m einen Wert von 2 bis 700 hat; N einen Wert von 0 bis 350 hat; p einen Wert von 1 bis 6 hat; q einen Wert von 0 bis 6 hat; r einen Wert von 0 oder 1 hat; w einen Wert von 0 oder 1 hat; x einen Wert von 1 bis 100 hat; y einen Wert von 0 bis 100 hat; z einen Wert von 0 oder 1 hat.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die R-Einheiten der aminofunktionellen Polymerhauptkette ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C2-C12-Alkylen, C3-C12-Hydroxyalkylen, C4-C12-Dihydroxyalkylen, -(R1O)xR1-, -(R1O)xR5-(OR1)x-, -(CH2CH(OH)CH2O)z(R1O)yR1(OCH2CH(OH)CH2)w- und Mischungen davon, vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C2-C6-Alkylen.
  3. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, worin R1 mindestens 50% Ethylen ist, vorzugsweise R1 Ethylen ist.
  4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin R2 Wasserstoff ist.
  5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin R3 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C1-C12-Alkyl, C7-C12-Alkylarylen und Mischungen davon, vorzugsweise R3 C1-C12-Alkyl und Mischungen davon ist, mehr bevorzugt R3 C1-C6-Alkyl und Mischungen davon ist.
  6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin R4 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C2-C12-Alkylen, C8-C12-Arylalkylen und Mischungen davon, vorzugsweise R4 C2-C12-Alkylen und Mischungen davon ist, mehr bevorzugt R4 C2-C6-Alkylen und Mischungen davon ist.
  7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin R5 Ethylen, -C(O)-, -C(O)NHR6NHC(O)-, -R1(OR1)y-, -(CH2CH(OH)CH2O)z(R1O)yR1-(OCH2CH(OH)CH2)w-, -CH2CH(OH)CH2- und Mischungen davon ist, vorzugsweise R5 -CH2CH(OH)CH2- ist.
  8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin R'-Einheiten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, C3-C22-Hydroxyalkyl, Benzyl, C1-C22-Alkyl, -(R1O)xB, -C(O)R3, -(CH2)pCO2 –M+, -(CH2)qSO3 –M+, -CH(CH2CO2M)CO2M und Mischungen davon, vorzugsweise R'-Einheiten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, C1-C22-Alkyl, -(R1O)xB, -C(O)R3 und Mischungen davon, mehr bevorzugt R'-Einheiten -(R1O)xB sind.
  9. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin x einen Wert hat, der im Bereich von 1 bis 20, vorzugsweise von 1 bis 10 liegt.
  10. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin das Farbstofffixiermittel ein kationisches Farbstofffixiermittel, vorzugsweise ein polykationisches Farbstofffixiermittel ist.
  11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die des Weiteren ein dispergierbares Polyolefin umfasst.
  12. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die des Weiteren eine oder mehrere Gewebeweichmacherkomponenten umfasst.
  13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, worin die Gewebeweichmacherkomponente eine kationische Gewebeweichmacherkomponente ist, vorzugsweise ein biologisch abbaubarer kationischer Gewebe weichmacher ausgewählt aus quaternären Ammoniumverbindungen und Aminvorläufern mit der folgenden Formel (I) oder (II):
    Figure 00630001
    worin Q ausgewählt ist aus -O-C(O)-, -C(O)-O-, -O-C(O)-O-, -NR4-C(O)-, -C(O)-NR4-; R1 (CH2)n-Q-T2 oder T3 ist; R2 (CH2)m-Q-T4 oder T5 oder R3 ist; R3 C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Hydroxyalkyl oder H ist; R4 H oder C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Hydroxyalkyl ist; T1, T2, T3, T4, T5 unabhängig C11-C22-Alkyl oder -Alkenyl sind; n und m ganze Zahlen von 1 bis 4 sind; und X– ein Weichmacher-verträgliches Anion ist.
  14. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, die des Weiteren ein Tensidkonzentrationshilfsmittel umfasst, vorzugsweise ein nichtionisches alkoxyliertes Tensid.
  15. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, die des Weiteren ein Enzym umfasst, vorzugsweise eine Cellulase.
  16. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, die in einer flüssigen Form vorliegt.
  17. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, die auf ein Substrat aufgebracht ist, vorzugsweise ein Trocknertuch.
  18. Verfahren, um durch Waschbehandlung im Haushalt behandelten Stoffen Farbpflege zu verleihen, das den Schritt des In-Kontakt-Bringens der Stoffe mit einem wässrigen Medium umfasst, das eine Zusammensetzung wie in einem der Ansprüche 1 bis 16 definiert umfasst.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, worin das wässrige Medium eine Temperatur zwischen 2°C und 40°C, vorzugsweise zwischen 5°C und 25°C hat.
  20. Verfahren, um durch Waschbehandlung im Haushalt behandelten Stoffen Farbpflege zu verleihen, das den Schritt des In-Kontakt-Bringens der Stoffe mit einer Zusammensetzung wie in Anspruch 17 definiert umfasst.
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