DE19633104C1

DE19633104C1 - Verwendung von Tensidmischungen

Info

Publication number: DE19633104C1
Application number: DE19633104A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr Wahle; Guenter Uphues; Yvonne Reichert; Rafael Dr Pi; Terese Copete Vidal
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: BASF Personal Care and Nutrition GmbH
Priority date: 1996-08-16
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 1997-10-16
Anticipated expiration: 2016-08-17
Also published as: PT918901E; WO1998007920A1; DE59702736D1; EP0918901B1; EP0918901A1; US6402976B1; BR9711308A; DK0918901T3; TR199900274T2; ES2153683T3

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Tensidmischungen auf Basis von Esterquats und quaternier ten Fettsäureimidazolinen zur Avivage und Vergilbungsstabilisierung von Geweben.

Stand der Technik

Die Ausrüstung von Garnen, Stoffen, Geweben bis hin zu den fertigen Textilien umfaßt ein komplexes Anforderungsprofil. Die wichtigste Eigenschaft, über die Ausrüstungsmittel verfügen müssen, besteht darin, den Textilien einen angenehmen Weichgriff zu verleihen. Für diesen Zweck werden in der Regel kationische Tenside eingesetzt unter denen die Esterquats wegen ihrer guten ökologischen Verträg lichkeit eine besondere Bedeutung besitzen. Die Avivage kann dabei sowohl im Rahmen der textilen Vor- wie Nachbehandlung erfolgen. Eine weitere Forderung besteht darin, Textilien gegen Verschmut zung zu schützen, wozu man üblichen Wäschennachbehandlungsmitteln Polymere vom Typ der soge nannten "soil repellants" zu setzt. Ein dritter wichtiger Gesichtspunkt ist die Stabilisierung von Geweben gegenüber dem Einfluß von Ozon, welcher insbesondere bei Blue Denim sehr leicht zu einer Vergilbung führt. Diese Anforderung erfüllen die Mittel des Stands der Technik bislang jedoch nicht zufriedenstellend.

Die Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, textilen Flächengebilden, also Garnen, Geweben und fertigen Textilien, insbesondere aber Blue Denim-Gewebe und daraus hergestellten Jeans, gleich zeitig einen angenehmen Weichgriff zu verleihen und gegen Vergilbung auszurüsten.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Tensidmischungen, enthaltend

(a) Esterquats und
(b) quaternierte Fettsäureimidazoline

im Gewichtsverhältnis (a) : (b) von 90 : 10 bis 10 : 90 zur Stabilisierung von textilen Flächengebilden gegen Vergilbung und den Angriff von Ozon.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß Mischungen aus Esterquats und quaternierten Fett säureimidazolinen, insbesondere dann, wenn sich der Fettsäurerest der Komponente (b) von der Ölsäure ableitet, textilen Flächengebilden und vorzugsweise Blue Denim-Gewebe nicht nur einen angenehmen Weichgriff verleiht, sondern diese auch zuverlässig gegen Vergilbung stabilisiert.

Esterquats

Unter der Bezeichnung "Esterquats" werden im allgemeinen quaternierte Fettsäuretriethanol aminestersalze verstanden. Es handelt sich dabei um bekannte Stoffe, die man nach den einschlä gigen Methoden der präparativen organischen Chemie erhalten kann. In diesem Zusammenhang sei auf die internationale Patentanmeldung WO 91/01295 (Henkel) verwiesen, nach der man Trietha nolamin in Gegenwart von unterphosphoriger Säure mit Fettsäuren partiell verestert, Luft durchleitet und anschließend mit Dimethylsulfat oder Ethylenoxid quaterniert. Stellvertretend für den umfang reichen Stand der Technik sei an dieser Stelle auf die Druckschriften US 3,915,867, US 4,370,272, EP-A2 0 239 910, EP-A2 0 293 955 A2, EP-A2 0 295 739 und EP-A2 0 309 052 A2 verwiesen. Übersich ten zum Thema Esterquats sind beispielsweise von O. Ponsati in C. R. CED-Kongress, Barcelona, 1992, S. 167 , R. Puchta et al. in Tens. Surf. Det., 30, 186 (1993), M. Brock in Tens. Surf. Det. 30, 394 (1993) und R. Lagerman et al. in J. Am. Oil. Chem. Soc., 71, 97 (1994) erschienen.

Die quaternierten Fettsäuretriethanolaminestersalze folgen beispielsweise der Formel (I)

in der R¹CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² und R³ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder R¹CO, R⁴ für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine (CH₂CH₂O)_qH-Gruppe, m, n und p in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12, q für Zahlen von 1 bis 12 und X für Halo genid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht. Typische Beispiele für Esterquats, die im Sinne der Erfin dung Verwendung finden können, sind Produkte auf Basis von Capronsäure, Caprylsäure, Caprin säure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Isostearinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Arachinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielswei se bei der Druckspaltung natürlicher Fette und Öle anfallen. Vorzugsweise werden gesättigte oder überwiegend gesättigte Fettsäuren wie z. B. Talg- oder Palmfettsäure eingesetzt. Zur Herstellung der quaternierten Ester können die Fettsäuren und das Triethanolamin im molaren Verhältnis von 1,1 : 1 bis 3 : 1 eingesetzt werden. Im Hinblick auf die anwendungstechnischen Eigenschaften der Esterquats hat sich ein Einsatzverhältnis von 1,2 : 1 bis 2,2 : 1, vorzugsweise 1,5 : 1 bis 1,9 : 1 als besonders vor teilhaft erwiesen. Die bevorzugten Esterquats stellen technische Mischungen von Mono-, Di- und Tri estern mit einem durchschnittlichen Veresterungsgrad von 1,5 bis 1,9 dar und leiten sich von der Talgfettsäure ab. Aus anwendungstechnischer Sicht haben sich quaternierte Fettsäuretriethanolamin estersalze der Formel (I) als besonders vorteilhaft erwiesen, in der R¹CO für den Acylrest der Talgfettsäure, R² für R¹CO, R³ für Wasserstoff, R⁴ für eine Methylgruppe, m, n und p für 0 und X für Methylsulfat steht.

Neben den quaternierten Fettsäuretriethanolaminestersalzen kommen als Esterquats ferner auch quaternierte Estersalze von Fettsäuren mit Diethanolalkylaminen der Formel (II) in Betracht,

in der R¹CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise für einen Acylrest der sich von der Talgfettsäure ableitet, R² für Wasserstoff oder R¹CO, R⁴ und R⁵ unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m und n in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.

Als weitere Gruppe geeigneter Esterquats sind schließlich die quaternierten Estersalze von Fettsäuren mit 1,2-Dihydroxypropyldialkylaminen der Formel (III) zu nennen,

in der R¹CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise für einen Acylrest der sich von der Talgfettsäure enthaltenden Fettsäuremischung ableitet, R² für Wasserstoff oder R¹CO, R⁴, R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, in und n in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.

Hinsichtlich des optimalen Veresterungsgrades gelten die für (I) genannten Beispiele auch für die Esterquats der Formeln (II) und (III). Üblicherweise gelangen die Esterquats in Form 50 bis 90 Gew.-%iger alkoholischer Lösungen in den Handel, die bei Bedarf problemlos mit Wasser verdünnt werden können.

Quaternierte Fettsäureimidazoline

Quaternierte Fettsäureimidazoline stellen ebenfalls bekannte kationische Tenside dar, die man üb licherweise durch Kondensation von Fettsäuren mit Diaminen, vorzugsweise Ethylendiaminen und nachfolgende Quaternierung mit Alkylhalogeniden oder Dialkylsulfaten erhält. Verfahren zur Herstellung der Imidazoline und ihrer Quaternierungsprodukte sind beispielsweise aus den Druckschriften DE-A1 40 20 271, DE-A1 40 38 983 und DE-A1 41 16 648 (Henkel) bekannt. Die Imidazoline können dabei auch Anteile an offenkettigen Hydrolyseprodukten enthalten. Üblicherweise folgen sie aber der Formel (IV),

in der R⁸ für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 7 bis 21, vorzugsweise 11 bis 17 Kohlenstoffatomen, R⁹ für gegebenenfalls hydroxysubstituierte Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Benzyl rest, R¹⁰ für hydroxysubstituierte Alkylreste mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen CH₂CH₂NHCOR⁸-Rest und X für Halogenid oder Alkylsulfat steht. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden Produkte eingesetzt, die sich von der Ölsäure oder einem überwiegend Ölsäure enthaltenden Fettsäureschnitt ableiten. Besonders bevorzugt sind quaternierte Fettsäureimidazoline, die man durch Kondensation von Ölsäure mit Diethylentriamin oder Aminoethylethanolamin und nachfolgende Qua ternierung mit Dimethylsulfat oder Methylchlorid erhält. Das Gewichtsverhältnis der beiden Kom ponenten (a) und (b) in den erfindungsgemäßen Textilausrüstungsmitteln kann dabei vorzugsweise 15 : 85 bis 50 : 50 und insbesondere 20 : 80 bis 25 : 75 betragen.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die erfindungsgemäßen Mittel verleihen textilen Flächengebilden, vorzugsweise Blue Denim-Gewebe, nicht nur einen angenehmen Weichgriff, sondern schützen auch zuverlässig gegen Vergilbung. Die Mittel selbst liegen üblicherweise als wäßrige Lösungen oder Pasten mit einem Aktivsubstanzgehalt im Bereich von 5 bis 30 Gew.-% vor. Zur Viskositätseinstellung können sie ferner beispielsweise Elektrolytsalze enthalten.

Beispiele

Die Bewertung der Ozonstabilisierung wurde an Hand von Blue Denim Gewebe geprüft. Die Testsub stanzen wurden nach dem Foulard-Verfahren appliziert: Einsatzmenge 30 g/l, 20°C, Flottenaufnahme 70%, pH = 5,5 bis 6,5. Das Aufziehen erfolgte in einer Horizontal-Waschmaschine, die Einsatzmenge betrug 4 Gew.-% vom Warengewicht (50°C, 20 min, pH = 5,5 bis 6,5, Flottenverhältnis 1 : 20). Grundlage der Bewertung ist der Ozontest gemäß AATCC 109-1992 mittels einer Ozonkammer des Typs TriC-03 der Firma Textile Innovators Corp./USA. Die Beurteilung des Ozonschutzes erfolgte an Hand eines Graumaßstabs, der Griff wurde im Paneltest bestimmt: 6 = sehr gut, 1 = schlecht. Die Er gebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Folgende Tenside wurden eingesetzt:

A1) Methylquaterniertes Fettsäureimidazolin, hergestellt aus Ölsäure der Iodzahl 90 bis 100 und Aminoethylethanolamin, in Form des Methylsulfatsalzes;
A2) Methylquaterniertes Fettsäureminidazolin, hergestellt aus Ölsäure der Iodzahl 85 bis 90 und Aminoethylethanolamin, in Form des Methylsulfatsalzes;
A3) Methylquaterniertes Fettsäureminidazolin, hergestellt aus Tallölfettsäure und Aminoethylethanol amin, in Form des Methylsulfatsalzes;
B1) Methylquaternierter Ditalgfettsäuretriethanolaminester in Form des Methylsulfatsalzes.

Tabelle 1

Vergrauung und Weichgriff (Mengenangaben als Gew.-%)

Claims

1. Verwendung von Tensidmischungen, enthaltend

(a) Esterquats und
(b) quaternierte Fettsäureimidazoline

im Gewichtsverhältnis (a) : (b) von 90 : 10 bis 10 : 90 zur Stabilisierung von textilen Flächengebil den gegen Vergilbung und den Angriff von Ozon.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Esterquats der Formel (I) einsetzt, in der R¹CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² und R³ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder R¹CO, R⁴ für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine (CH₂CH₂O)_qH-Gruppe, m, n und p in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12, q für Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.

3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Esterquats der Formel (II) einsetzt, in der R¹CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² für Wasserstoff oder R¹CO, R⁴ und R⁵ unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m und n in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.

4. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Esterquats der Formel (III) einsetzt, in der R¹CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R² für Wasserstoff oder R¹CO, R⁴, R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, in und n in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.

5. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Esterquats der Formeln (I), (II) und/oder (III) einsetzt, deren Acylrest R¹CO sich ganz oder überwiegend von der Talgfettsäure ableitet.

6. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man quaternierte Fettsäureimidazoline der Formel (IV) einsetzt, in der R⁸ für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 7 bis 21 Kohlenstoffatomen, R⁹ für gegebenen falls hydroxysubstituierte Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen Benzylrest, R¹⁰ für hydroxysubstituierte Alkylreste mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen CH₂CH₂NHCOR⁸-Rest und X für Halogenid oder Alkylsulfat steht.