DE102012206943A1 - Textilnachbehandlungsmittel mit schmutzabstoßenden Eigenschaften - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein wässriges Textilnachbehandlungsmittel, enthaltend ein Copolymer aus Vinylamin und N-Vinylformamid. Es wird ein Textilnachbehandlungsmittel erhalten, welches damit behandelten Textilien schmutzabstoßende Eigenschaften vermittelt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein wässriges Textilnachbehandlungsmittel, enthaltend ein Copolymer.
  • Zur Erhöhung der Reinigungsleistung werden Wasch- oder Reinigungsmitteln neben den für den Waschprozeß unverzichtbaren Tensiden und Buildermaterialien in der Regel weitere Bestandteile zugesetzt, die unter dem Begriff „Waschhilfsstoffe“ zusammengefasst werden können. Zu den Waschhilfsstoffen gehören beispielsweise Schaumregulatoren, Vergrauungsinhibitoren, Bleichmittel, Bleichaktivatoren und Farbübertragungsinhibitoren. Weitere Waschhilfsstoffe sind Substanzen, welche der Wäschefaser schmutzabstoßende Eigenschaften verleihen und die, falls während des Waschvorgangs anwesend, das Schmutzablösevermögen der übrigen Waschmittelbestandteile unterstützen. Derartige schmutzablösevermögende Substanzen werden oft als "Soil-Release"-Wirkstoffe oder wegen ihres Vermögens, die behandelte Oberfläche, zum Beispiel Gewebe, schmutzabstoßend auszurüsten, als "Soil-Repellents" bezeichnet.
  • Im Stand der Technik bekannte Soil-Release-Wirkstoffe sind Polyester, die Dicarbonsäureeinheiten, Alkylenglykoleinheiten und Polyalkylenglykoleinheiten enthalten. Insbesondere Polyester der Phthalsäure und/oder Terephthalsäure bzw. von deren Derivaten, insbesondere Polyester aus Ethylenterephthalaten und/oder Polyethylen- und/oder Polypropylenglykolterephthalaten oder anionisch und/oder nichtionisch modifizierten Derivaten von diesen werden in Wasch- oder Reinigungsmitteln eingesetzt.
  • Im häufiger werden die so genannten Waschhilfsstoffe auch in Textilnachbehandlungsmitteln eingesetzt. Der Einsatz der Waschhilfsstoffe im letzten Schritt eines konventionellen Textilwaschvorgangs, dem Spülgang, hat den Vorteil, dass oftmals keine anderen Inhaltsstoffe vorhanden sind, die unerwünschte Wechselwirkungen mit den Waschhilfsstoffen eingehen können.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein wässriges Textilnachbehandlungsmittel bereitzustellen, welches damit behandelten Textilien schmutzabstoßende Eigenschaften verleiht.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein wässriges Textilnachbehandlungsmittel, enthaltend ein Copolymer aus Vinylamin und N-Vinylformamid.
  • Es hat sich jetzt überraschenderweise gezeigt, dass der Einsatz eines Copolymers aus Vinylamin und N-Vinylformamid in einem Textilnachbehandlungsmittel damit behandelten textilen Flächengebilden schmutzabstoßende Eigenschaften verleiht.
  • Es ist bevorzugt, dass das Copolymer in einer Menge von 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Textilnachbehandlungsmittel, enthalten ist. Das Copolymer verleiht bereits bei geringer Dosierung damit behandelten textilen Flächengebilden gute schmutzabstoßende Eigenschaften.
  • Weiterhin ist bevorzugt, dass das Copolymer eine lineare Struktur aufweist, da diese Copolymere sehr gut in Textilnachbehandlungsmittel eingearbeitet werden können.
  • Es ist insbesondere bevorzugt, dass der Anteil an Vinylamin im Copolymer ≥ 30%, bevorzugt > 90%, beträgt. Es hat sich gezeigt, dass mit steigendem Anteil an Vinylamin im Copolymer die durch die Copolymere vermittelten schmutzabstoßenden Eigenschaften größer werden.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Textilnachbehandlungsmittel ein Weichspüler ist und eine weichmachende Komponente enthält. Die Verwendung eines Weichspülers als Textilnachbehandlungsmittel hat den Vorteil, dass den behandelten textilen Flächengebilden nicht nur schmutzabstoßende Eigenschaften, sondern auch Weichheit vermittelt werden kann.
  • Es ist ganz besonders bevorzugt, dass die weichmachende Komponente eine alkylierte, quaternäre Ammoniumverbindung ist, wobei mindestens eine Alkylkette durch eine Ester- oder Amidogruppe unterbrochen ist. Diese weichmachenden Komponenten sind biologisch abbaubar und werden standardmäßig in Weichspülern zur Vermittlung eines Weichgriffs eingesetzt.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung eines Copolymers aus Vinylamin und N-Vinylformamid in einem wässrigen Textilnachbehandlungsmittel zur Verleihung von schmutzabstoßenden Eigenschaften an damit behandelten textilen Flächengebilden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass die textilen Flächengebilde Baumwolle enthalten.
  • Im Folgenden wird das Textilnachbehandlungsmittel, unter anderem anhand von Beispielen, eingehend beschrieben.
  • Das wässrige Textilnachbehandlungsmittel enthält ein Copolymer aus Vinylamin und N-Vinylformamid.
  • Die Copolymer wird in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 15 Gew.-% und bevorzugt von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Textilnachbehandlungsmittel eingesetzt.
  • Da Vinylamin selbst nicht zugänglich ist werden Copolymere aus Vinylamin und N-Vinylformamid durch Polymerisation von N-Vinylformamid und anschließender alkalischer Hydrolyse hergestellt. Dabei können Produkte mit unterschiedlichem Hydrolysegrad hergestellt werden. Copolymere aus Vinylamin und N-Vinylformamid sind beispielsweise unter der Bezeichnung „Lupamin®“ von der BASF erhältlich.
  • Zusätzlich zu dem Copolymer kann das Textilnachbehandlungsmittel weitere Inhaltsstoffe enthalten, die die anwendungstechnischen und/oder ästhetischen Eigenschaften des Textilnachbehandlungsmittels weiter verbessern. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung enthalten bevorzugte Textilnachbehandlungsmittel zusätzlich einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der weichmachenden Komponenten, Parfümzusammensetzungen, Verdicker, Gerüststoffe, Elektrolyte, nichtwässrigen Lösungsmittel, pH-Stellmittel, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Hydrotope, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Einlaufverhinderer, Knitterschutzmittel, Farbübertragungsinhibitoren, Antioxidantien, Konservierungsmittel, Korrosionsinhibitoren, Antistatika, Bittermittel, Bügelhilfsmittel, Phobier- und Imprägniermittel, Quell- und Schiebefestmittel, hautpflegende Verbindungen sowie UV-Absorber.
  • Das Textilnachbehandlungsmittel kann vorzugsweise in Form eines Weichspülers vorliegen und neben dem Copolymer eine weichmachende Komponente enthalten.
  • Die weichmachende Komponente umfasst beispielsweise quaternäre Ammoniumverbindungen wie Monoalk(en)yltrimethylammonium-Verbindungen, Dialk(en)yldimethylammonium-Verbindungen, Mono-, Di- oder Triester von Fettsäuren mit Alkanolaminen.
  • Geeignete Beispiele für quaternäre Ammoniumverbindungen sind beispielsweise in den Formeln (I) und (II) gezeigt:
    Figure 00030001
    wobei in (I) R für einen acyclischen Alkylrest mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen, R1 für einen gesättigten C1-C4 Alkyl- oder Hydroxyalkylrest steht, R2 und R3 entweder gleich R oder R1 sind oder für einen aromatischen Rest stehen. X– steht entweder für ein Halogenid-, Methosulfat-, Methophosphat- oder Phosphation sowie Mischungen aus diesen. Beispiele für kationische Verbindungen der Formel (I) sind Monotalgtrimethylammoniumchlorid, Monostearyltrimethylammoniumchlorid, Didecyldimethylammoniumchlorid, Ditalgdimethylammoniumchlorid oder Dihexadecylammoniumchlorid.
  • Verbindungen der Formel (II), (III) und (IV) sind so genannte Esterquats. Esterquats zeichnen sich durch eine hervorragende biologische Abbaubarkeit aus. In Formel (II) steht R4 für einen aliphatischen Alk(en)ylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen mit 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen und/oder gegebenenfalls mit Substituenten; R5 steht für H, OH oder O(CO)R7, R6 steht unabhängig von R5 für H, OH oder O(CO)R8, wobei R7 und R8 unabhängig voneinander jeweils für einen aliphatischen Alk(en)ylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen mit 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht. m, n und p können jeweils unabhängig voneinander den Wert 1, 2 oder 3 haben. X– kann entweder ein Halogenid-, Methosulfat-, Methophosphat- oder Phosphation sowie Mischungen aus diesen Anionen sein. Bevorzugt sind Verbindungen, bei denen R5 die Gruppe O(CO)R7 darstellt. Besonders bevorzugt sind Verbindungen, bei denen R5 die Gruppe O(CO)R7 darstellt und R4 und R7 Alk(en)ylreste mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen sind. Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen, bei denen R6 zudem für OH steht. Beispiele für Verbindungen der Formel (II) sind Methyl-N-(2-hydroxyethyl)-N,N-di(talgacyloxyethyl)ammonium-methosulfat, Bis-(palmitoyloxyethyl)hydroxyethyl-methyl-ammonium-methosulfat oder Methyl-N,N-bis(stearoyloxyethyl)-N-(2-hydroxyethyl)ammonium-methosulfat.
  • Werden quaternierte Verbindungen der Formel (II) eingesetzt, die ungesättigte Alkylketten aufweisen, sind die Acylgruppen bevorzugt, deren korrespondierenden Fettsäuren eine Jodzahl zwischen 1 und 100, bevorzugt zwischen 5 und 80, mehr bevorzugt zwischen 10 und 60 und insbesondere zwischen 15 und 45 aufweisen und die ein cis/trans-Isomerenverhältnis (in Gew.-%) von größer als 30 : 70, vorzugsweise größer als 50 : 50 und insbesondere gleich oder größer als 60 : 40 haben. Handelsübliche Beispiele sind die von Stepan unter dem Warenzeichen Stepantex® vertriebenen Methylhydroxyalkyldialkoyloxyalkylammoniummethosulfate oder die unter Dehyquart® bekannten Produkte von Cognis, die unter Rewoquat® bekannten Produkte von Degussa bzw. die unter Tetranyl® bekannten Produkte von Kao. Weitere bevorzugte Verbindungen sind die Diesterquats der Formel (III), die unter dem Namen Rewoquat® W 222 LM bzw. CR 3099 erhältlich sind.
    Figure 00040001
    R21 und R22 stehen dabei unabhängig voneinander jeweils für einen aliphatischen Rest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen mit 0, 1, 2 oder 3 Doppelbindungen.
  • Anstelle der Estergruppe O(CO)R, wobei R für einen langkettigen Alk(en)ylrest steht, können weichmachende Verbindungen eingesetzt werden, die folgende Gruppen aufweisen: RO(CO), N(CO)R oder RN(CO) weisen, wobei von diesen Gruppen N(CO)R-Gruppen bevorzugt sind.
  • Neben den oben beschriebenen quaternären Verbindungen können auch andere Verbindungen als weichmachende Komponente eingesetzt werden, wie beispielsweise quaternäre Imidazoliniumverbindungen der Formel (IV),
    Figure 00050001
    wobei R9 für H oder einen gesättigten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R10 und R11 unabhängig voneinander jeweils für einen aliphatischen, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R10 alternativ auch für O(CO)R20 stehen kann, wobei R20 einen aliphatischen, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet, und Z eine NH-Gruppe oder Sauerstoff bedeutet und X– ein Anion ist. q kann ganzzahlige Werte zwischen 1 und 4 annehmen.
  • Weitere besonders bevorzugte weichmachende Verbindungen sind durch Formel (V) beschrieben,
    Figure 00050002
    wobei R12, R13 und R14 unabhängig voneinander für eine C1-4-Alkyl-, Alkenyl- oder Hydroxyalkylgruppe steht, R15 und R16 jeweils unabhängig ausgewählt eine C8-28-Alkylgruppe darstellt, X– ein Anion ist und r eine Zahl zwischen 0 und 5 ist. Ein bevorzugtes Beispiel einer kationischen Abscheidungshilfe gemäß Formel (V) ist 2,3-Bis[talgacyloxy]-3-trimethylammoniumpropanchlorid.
  • Weitere verwendbare weichmachende Komponenten stellen quaternisierten Proteinhydrolysate oder protonierte Amine dar. Weiterhin sind auch kationische Polymere geeignete weichmachende Komponente wie polyquaternierte Polymere und kationische Biopolymere.
  • Besonders bevorzugte weichmachende Komponenten sind alkylierte quaternäre Ammoniumverbindungen, von denen mindestens eine Alkylkette durch eine Estergruppe und/oder Amidogruppe unterbrochen ist. Ganz besonders bevorzugt sind N-Methyl-N-(2-hydroxyethyl)-N,N-(ditalgacyloxyethyl)ammonium-methosulfat oder Bis-(palmitoyloxyethyl)-hydroxyethylmethylammonium-methosulfat.
  • Ist das Textilnachbehandlungsmittel ein Weichspüler enthält es die weichmachende Komponente vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis 80 Gew.-%, üblicherweise 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-% und insbesondere 3 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Textilnachbehandlungsmittel.
  • Das Textilnachbehandlungsmittel enthält vorzugsweise eine Parfümzusammensetzung, um der damit behandelten Wäsche und dem Textilnachbehandlungsmittel selber einen angenehmen Duft zu verleihen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Textilnachbehandlungsmittel die Parfümzusammensetzung in einer Menge von üblicherweise bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 1 Gew.-%, insbesondere 0,02 bis 0,75 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,04 bis 0,4 Gew.-%.
  • Die Parfümzusammensetzung kann einzelne Riechstoffverbindungen, zum Beispiel die synthetischen Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe enthalten. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Die Parfümzusammensetzung kann auch natürliche Riechstoffverbindungen enthalten, wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind.
  • Die Herstellung des Textilnachbehandlungsmittels kann nach dem Fachmann geläufigen Techniken erfolgen. Dies kann beispielsweise durch Mischen des Copolymers, gegebenenfalls unter Einsatz von hochscherenden Mischapparaturen, mit Wasser oder einer wässrigen Lösung geschehen. Bei Weichspülern als Textilnachbehandlungsmittel empfiehlt sich ein Aufschmelzen der weichmachenden Komponente(n) und ein nachfolgendes Dispergieren der Schmelze in einem Lösungsmittel, vorzugsweise Wasser. Die weiteren Inhaltsstoffe und insbesondere das Copolymer können durch einfaches Zumischen in den Weichspüler integriert werden.
  • In Tabelle 1 sind verschiedene Textilnachbehandlungsmittel gezeigt (alle Mengen sind in Gew.-% Aktivstoff, bezogen auf das Mittel, angegeben). Tabelle 1:
    E1 E2 E3 E4 E5 V1 V2
    Copolymer 10 – 2 – – – –
    Copolymer – 10 – 2 5 – –
    Copolymer – – – – – 10 –
    Esterquat – – 4 4 8 – 4
    Parfüm – – – 0,15 0,3 – 0,15
    Farbstoff – – – + + – +
    Wasser Ad 100 Ad 100 Ad 100 Ad 100 Ad 100 Ad 100 Ad 100
    Copolymer 1 = Copolymer aus Vinylamin und N-Vinylformamid mit einem Anteil an Vinylamin von 30% (Lupamin® 9030 ex BASF)
    Copolymer 2 = Copolymer aus Vinylamin und N-Vinylformamid mit einem Anteil an Vinylamin von > 90% (Lupamin® 9095 ex BASF)
    Copolymer 3 = Copolymer aus Acrylamid und Methacrylsäure (Cosmedia® HC 40 ex BASF)
    Esterquat = N-Methyl-N-(2-hydroxyethyl)-N,N-(ditalgacyloxyethyl)ammonium-methosulfat
  • Zur Bestimmung der „Soil-Release“-Leistung der Textilnachbehandlungsmittel wurden verschiedene Stofflappen aus Baumwolle oder Polyester zunächst ein Mal mit je 50 g des zu prüfenden Textilnachbehandlungsmittels E1, E2, V1 oder nur mit Wasser sowie mit 3,5 kg Begleitwäsche bei Raumtemperatur 10 Minuten gespült, anschließend 15 Sekunden geschleudert und hängend getrocknet. Nach Mangeln bei mittlerer Hitze wurden die Stofflappen mit drei verschiedenen Anschmutzungen (Blaubeersaft, Milchkakao und schwarzem Tee) mit einem Durchmesser von jeweils ca. 4 cm versehen. Nach 30 Sekunden wurde die nicht eingezogene Anschmutzungslösung leicht mit einem Tuch abgetupft. Die Stofflappen wurden 7 Tage in Dunkelheit bei Raumtemperatur gelagert und danach wurde deren Remission spektralphotometrisch (Minolta CR200-1) als Y-Wert bestimmt (siehe Tabelle 2).
  • Anschließend wurde eine Haushaltswaschmaschine (Miele W 526) mit 3,5 kg Begleitwäsche sowie den verschmutzten Stofflappen aus Polyester und Baumwolle beladen. Zusätzlich wurden 85 g eines Waschmittelpulvers zudosiert und die Wäsche bei 40°C gewaschen. Nach hängender Trocknung der Stofflappen wurde erneut deren Remission spektralphotometrisch (Minolta CR200-1) als Y-Wert bestimmt (siehe Tabelle 3). Die Bewertung der Fleckentfernung erfolgte über den Y-Wert. Tabelle 2: Y-Werte vor dem Waschen (Mittel aus 6 Bestimmungen)
    E1 E2 V1 Wasser
    Blaubeersaft (PE) 38,3 54,8 25,6 25,3
    Milchkakao (PE) 38,0 38,1 38,5 39,9
    Schwarzer Tee (PE) 63,3 63,6 60,2 59,6
    Blaubeersaft (BW) 41,4 48,9 12,2 14,3
    Milchkakao (BW) 39,1 42,4 30,8 33,8
    Schwarzer Tee (BW) 69,7 72,1 53,0 60,3
    PE = Polyester; BW = Baumwolle Tabelle 3: Y-Werte nach dem Waschen (Mittel aus 6 Bestimmungen)
    E1 E2 V1 Wasser
    Blaubeersaft (PE) 66,5 66,6 66,0 66,9
    Milchkakao (PE) 65,9 65,7 65,0 66,7
    Schwarzer Tee (PE) 67,0 66,5 66,8 66,6
    Blaubeersaft (BW) 71,6 72,2 67,6 68,4
    Milchkakao (BW) 73,0 73,1 71,9 74,1
    Schwarzer Tee (BW) 75,4 74,3 73,3 72,7
    PE = Polyester; BW = Baumwolle
  • Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass mit Hilfe der Copolymere aus Vinylamin und N-Vinylformamid insbesondere Baumwolle-haltigen textilen Flächengebilden schmutzabstoßende Eigenschaften vermittelt werden können.
  • Schmutzabstoßende Eigenschaften werden insbesondere Baumwolle-haltigen textilen Flächengebilden verliehen, wenn die Weichspüler E4 oder E5 als Textilnachbehandlungsmittel eingesetzt werden.

Claims (8)

  1. Wässriges Textilnachbehandlungsmittel, enthaltend ein Copolymer aus Vinylamin und N-Vinylformamid.
  2. Wässriges Textilnachbehandlungsmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer in einer Menge von 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Textilnachbehandlungsmittel, enthalten ist.
  3. Wässriges Textilnachbehandlungsmittel gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer eine lineare Struktur aufweist.
  4. Wässriges Textilnachbehandlungsmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Vinylamin im Copolymer ≥ 30%, bevorzugt > 90%, beträgt.
  5. Textilnachbehandlungsmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilnachbehandlungsmittel ein Weichspüler ist und eine weichmachende Komponente enthält.
  6. Textilnachbehandlungsmittel gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die weichmachende Komponente eine alkylierte, quaternäre Ammoniumverbindung ist, wobei mindestens eine Alkylkette durch eine Ester- oder Amidogruppe unterbrochen ist.
  7. Verwendung eines Copolymers aus Vinylamin und N-Vinylformamid in einem wässrigen Textilnachbehandlungsmittel zur Verleihung von schmutzabstoßenden Eigenschaften an damit behandelten textilen Flächengebilden.
  8. Verwendung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die textilen Flächengebilde Baumwolle enthalten.
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