DE2243806B2 - Waessriges mittel zum weichmachen von textilgut - Google Patents

Description

enthält, in der Y einen m-fach positiv geladenen, Stickstoff enthaltenden Rest darstellt, der bei der Anlagerung der Gruppen -(CH₂I_n-COOR₂ an m Stickstoffatome einer Verbindung der Formel

CH,-CH,

Ν —(CH₂I₂-NH R, (II)

oder

R₁ — N

(Uli

gebildet wird, wobei R, und R₂ gleiche oder verschiedene Alkyl- oder Alkenyl-Reste mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, R₃ Wasserstoff oder den Rest R₁—CO, R₄ Wasserstoff und bzw. oder einen Alkyl- oder Alkenyl-Rest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, »ι 1 bis 2, η ganze Zahlen von 1 bis 4 und X ein beliebiges Anion bedeutet.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es weitere Bestandteile enthält, die in Wäschcnachbehandlungsmittcln üblich sind.

Die Erfindung betrifft wäßrige, weichmachende Tcxtilbehandlungsmittel, die als weichmachende Bestandteile kationaktive Verbindungen mit Estergruppen enthalten, die bei Waschbehandlungen infolge Verseifung vom Textilgut abwaschbar sind.

Beim Waschen von Textilien mit handelsüblichen Waschmitteln erhält das Waschgut nach dem Trocknen einen harten, unangenehmen Griff. Durch Nachbehandlung mit einem Nachspülmittel, das dem Textilgut nach dem Trocknen wieder einen weichen, flauschigen, angenehmen Griff und Charakter verleiht, lassen sich diese unerwünschten Auswirkungen vermeiden. Als Weichmacher sind zahlreiche grenzflächenaktive Stoffe, insbesondere quartäre Ammoniumverbindungen mit einer oder zwei langen Alkylketten bekannt. Allerdings haftet das adsorbierte Weichmachermolekül fest auf der Faser und läßt sich auch durch intensives Spülen höchstens teilweise entfernen, so daß sich im Verlauf wiederholter Behandlungen auf dem Fasergut Weichmacher akkumuliert. Neben der erwünschten Wirkung führt der Weichmacher aber auch zu einer Hydrophobierung, die ebenfalls im Laufe wiederholter Wäschen zunimmt und eine unerwünschte Herabsetzung der Saugfähigkeit und Wiederbenetzbarkeit der Textilien, insbesondere solcher aus Cellulosefasern, mit sich bringt.

Aus der DT-PS 2J 65 947 ist bereits ein waschmittelverträgliches Gemisch aus einem kationischen Weichmacher, einem amphoteren, nicht weichmachenden Emulgator und einem modifizierten Polyolefin bekannt. Die Ausrüstung erfolgt in der Waschflotte, ohne daß Waschwirkung und Weichmachen einander beeinträchtigen sollen. Dem Weichmacher wie auch dem Emulgator liegen Imidazolinkörper zugrunde, die aber keine spaltbaren Estergruppierungen aufweisen, ίο Bei diesem Verfahren werden für Weichmachen und Emulgieren zwei getrennte Substanzen benötigt, zudem wird die Frage einer Verhinderung von Akkumulation auf dem Textilgut bzw. einer Beseitigung der akkumulierenden Komponente gar nicht berührt.

Zum Weichmachen von Textilgut sind auch bereits Gemische aus Carbonsäureamiden und emulgierend wirkenden, im alkalischen Medium spaltbaren Estern bekannt, z. B. aus der DT-OS 16 19 018. Bei diesen Emulgatoren, die selbst keine weichmachende Funktion besitzen, handelt es sich um Salze von Betainestern, die eine mit langkettigem Alkohol veresterte Carboxylgruppe besitzen: sie spalten im alkalischen Bereich ihre Alkoholgruppe ab und verlieren damit ihren oberflächenaktiven Charakter. Weichmacherwirkung

und Emulgierung werden jedoch durch zwei getrennte Substanzen bewirkt, deren eine, der Emulgator, vor Ingebrauchnahme des Textilgutes durch Verseifung unschädlich gemacht und entfernt werden muß, um die Weichmacherwirkung nicht durch unerwünschte Hydrophi'iie des emulgatorhaltigen Textilgutes zu stören. Für Herbeiführung der Verseifungsbedingungen muß durch geeignete Maßnahmen wie Zusatz von Salzen flüchtiger Säuren oder latenter Alkalispcnder sowie Erhitzen eigens gesorgt werden. Eire Kombination von Weichmacherwirkung und Emulgierfähigkeit in einem einzigen Molekül, wobei die Substanz zur Verhinderung von Akkumulation erst nach Ablauf der Gebrauchsperiode des Textilgutes, und zwar im Verlauf einer normalen Waschbehandlung, verseift und entfernt wird, liegt hierbei aber nicht vor.

Quaternäre Ammoniumverbindungen, die außer

einer Carbonsäureamid- auch eine Estergruppierung im Molekül enthalten, sind aus der DT-PS 9 05 017 als Weichmacher und antistatische Mittel für Textilien bekannt. Jedoch stellt hier der Weichmacherkörper einen Alkohol dar, dessen Hydroxylgruppe mit einer Fettsäure verestert ist, so daß bei einer Verseifung die Säurekomponente abgespalten und der zu Akkumulierung neigende, hydroxylgruppenhaltige Grundkörper zurückbleiben würde. Bei der vorliegenden Erfindung stellt dagegen der Weichmacher eine veresterte Carbonsäure dar, bei deren Verseifung ein löslicher, nicht akkumulierender, carboxylgruppenhaltiger Grundkörper entsteht. Es liegt somit eine entgegengesetzt aufgebaute Gruppierung vor, und es ist in der DT-PS 9 05 017 auch weder die Möglichkeit einer Verseifung noch einer Akkumulation oder ihrer Verhinderung in Betracht gezogen.

Es wurde nun gefunden, daß sich die obengenannten Nachteile vermeiden lassen, wenn man das Textilgut mit einem wäßrigen kationaktiven Weichmachungsmittel nachbehandelt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es als weichmachenden Bestandteil einen kationaktiven Ester der allgemeinen Formel I

Γ > ..,

[Υ [(CH₂J_n-COO R₂]J »)X> (I)

enthält, in der Y einen m-fach positiv geladenen, Stick-

stoff enthaltenden Rest darstellt, der bei der Anlagerung der Gruppen -(CH₂I_n-COOR₂ an m Stickstoffatome einer Verbindung der Formel

CH,-CH,

— R, (U)

R₁-N

(HI)

■5

gebildet wird, wobei R, und R, gleiche oder verschiedene Alkyl- oder Alkenyl-Reste mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, R₃ Wasserstoff oder den Rest R₁—CO, R₄ Wasserstoff und bzw. oder einen Alkyl- oder Alkenyl-Rest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m 1 bis 2, η ganze Zahlen von 1 bis 4 und X^q ein beliebiges Anion bedeutet.

In den Formeln 1, II und III bedeuten die Reste R, und R₂, die geradkettig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein können, beispielsweise den Lauryl-, Myristyl-, Cetyl-, Oleyl-, Stearyl-, Arachidyl-, Behenyl-, Lignoceryl-Rest. Bevorzugt sind Alkylreste. die sich von natürlichen Fettsäuren herleiten, insbesondere von gehärteter Talgfettsäure. Kokosfettsäure oder ölsäure.

Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren weichmachenden Verbindungen kann in an sieh bekannter, hier nicht beanspruchter Weise erfolgen. Die Imidazolin-Vcrbindungen der Formel Il lassen sich beispielsweise durch Umsetzung von gesättigten oder ungesättigten Carbonsäuren mit Diäthylentriamin bzw. einem anderen geeigneten Polyalkylenpolyamin herstellen. Die kationaktiven Körper der Formel I werden durch Quaternierung von Imidazolin-Verbindungen der Formel 11 oder von tertiären Alkylamincn der Formel III mit einem Halogencarbonsäureester eines längerkettigen Alkohols^. B. dem ChIOrCSSJgSaUrCeStCrCJnCsC₁₄-AIkOhOIs, in an sich bekannter Weise erhalten. Die Ammonium-Verbindungen I fallen daher als Halogenide, vorzugsweise als Chloride, an. Das Halogenid-Anion kann aber teilweise oder auch ganz durch andere anorganische oder organische Säurereste ersetzt sein; der Ersatz kann z. B. auch durch Umsetzung mit Alkalisalzen anderer Säuren erfolgen, die als übliche Bestandteile in den Weichspülmittelkompositionen vorhanden sind. Entsprechend dem Umsetzungsverhältnis mit Halogencarbonsäureester bei der Quaternierung handelt es sich bei den Ammoniumverbindungen, die aus der Verbindung 111 hergestellt werden, um monokationische oder, bei Einsatz der Imidazolinarnine 11, um biskationische bzw. poly kationische Verbindungen.

Die Verbindungen gemäß Formel I sind flüssig &, bzw. von ölig-viskoser, pastenförmiger oder wachsartiger Konsistenz, je nach den eingesetzten Rohstoffen. Sie sind in Wasser löslich oder lassen sich in Dispersionen bzw. Emulsionen überführen, die durch Verdünnen mit Wasser auf die gewünschte Anwendungs-, d. h. Spülbadkonzentration einstellbar sind. Zum Dispergieren, Emulgieren, Solubilisieren bzw. zur Erhöhung der Viskosität der Weichmacherzubereitung sind z. B. Alkylenoxidaddukte von Fettalkoholen, Fettsäuren, Fettaminen, Fetisäureamiden, Fettsüurealkylolamiden und Alkylphenolen, ferner Aminoxidverbindungen, Alkyl- und Alkylpolyglykoläther. Phosphate, Glykole, Glykoläther, Alkohole, Ätheralkohole und Ketone geeignet.

Die Lösungen, Dispersionen oder Emulsionen enthalten erforderlichenfalls noch andere übliche Bestandteile von Wäschenachbehandlungsmitteln. Als solche kommen in Kombination mit den erfindungsgemäßen Wirkstoffen beispielsweise optische Aufheller, Farbstoffe, Duftstoffe, antimikrobiell wirksame Stoffe, ferner Komplexbildner und Mittel zur Einstellung des pH-Wertes,wie z. B. organische und anorganische Säuren und deren schwach sauer oder schwach alkalisch reagierenae Salze, in Betracht. In solchen Zubereitungen von Weichspülmitteln sind die erfindungsgemäß eingesetzten weichmachenden Verbindungen I mit 1 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 3 bis 6 Gewichtsprozent.enthalten. Bei der Nachbehandlung gewaschenen Textilgutes kommen sie in einer Konzentration von 0,01 bis 5 gl, vorzugsweise 0,1 g/1, zur Anwendung.

Die erfindungsgemäß eingesetzten weichmachenden Verbindungen ziehen, entsprechend ihrem kationaktiven Aufbau mit einem oder mehreren kationischen Zentren. Substantiv auf die Faser auf, ohne jedoch zu akkumulieren und dadurch die Saugfähigkeit der behandelten Textilien zu beeinträchtigen. Diese Eigenschaft ist auf die Estergruppierung des Moleküls zurückzuführen, welche bei Einwirkung eines alkalischen oder sauren Behandlungsmediums einer Verseifung unterliegt. Die dabei neben dem Alkohol entstehende Verbindung ist leicht wasserlöslich, sei es in Form der Säure, sei es als Salz, für das zum Teil auch eine bctainartige Struktur anzunehmen ist. Ein für die Verseifung erforderliches Medium liegt beim Waschprozeß beim Einsatz handelsüblicher, alkalisch reagierender Waschmittel vor, wobei durch höhere Flottentemperaturen die Verseifung begünstigt wird. Die Verseifungsprodukte der von der vorhergehenden Nachbehandlung auf der Faser befindlichen Weichmacheranteile werden noch während des Waschvorganges von der Faser abgelöst.

Die Nachbehandlung mit dem erfindungsgemäßen Weichmachungsmittel verleiht den Textilien, insbesondere solchen aus Cellulosefasern, erneut den gewünschten weichen, flauschigen, angenehmen Griff. Da die weichmachenden Verbindungen I bei einer späteren Wäsche wiederum abgebaut und ausgespült werden, kann eine Akkumulierung auf dem Textilgut nicht mehr stattfinden. Damit entfällt auch die unerwünschte Nebenwirkung der zunehmenden Hydrophobierung und Verschlechterung des Saugvermögens. Die Saugfähigkeit der Textilien bleibt vielmehr bei Einsatz dieser Produkte auch nach wiederholten Behandlungszyklen voll erhalten, im Vergleich zu mit akkumulierenden Weichmachern behandelten Textilien ist sie aber verbessert.

Im folgenden werden Herstellung und Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel näher erläutert:

1. Herstellung

der im erfindungsgemäßen Mittel
enthaltenen weichmachenden Verbindung A

275 g (1 Mol) ölsäure werden mit 108 g (1 Mol) bzw. 216 g (2MoI) Diäthylentriamin in bekannter

Weise bei höherer Temperatur (220 C"i zu einem substituierten Imidazolinkörper der Formel II

CH, — CH,

Nl·

N-CH₁CH, — NH,

CpH,

umgesetzt. Nach etwa 6 Stunden ist die Reaktion beendet: es liegt ein gelbliches ül vor. das hei 20 ( zum Teil auskristallisiert.

300 g (0,875 Mol) der Verbindung würden mit 240 g (1,48MoI) Chloressägsäureestei eines Alkohols mit 14 Kohlenstoffatomen quatcinici L Die Umsei/uiiy erfolgt elwa 2 Stunden bei 100 bis 120 C unter Inertgas ^Stickstoff), wobei man ein anfänglich gelbes Produkt erhält, das sich allmählich rotbraun verfärbt. Dieses wird auf 60 bis 70 C abgekühlt und mit ίο einem Gemisch aus 18 g H₂O, (37%ig| in 90 g Isopropanol und 72 g Wasser 1 bis 2 Stunden bei 30 bis 40 C gebleicht. Man erhält 995 g einer Substanz, die zu etwa 80% aus einer biskalionischen Verbindung Λ der Formel

CH₂COO-C₁₄H₂₁,

CH₂-CH,

^SN—CH₂CH₂-NH₂-CH₂COO · C₁₄H₂₄

N = C

besteht. Mittels Ammoniak wird auf etwa pH 4 eingestellt.

II. Verseifung der weichmachenden Verbindung A

2 g weichmachende Verbindung A (80%ig) werden 1 Stunde mit verd. Kalilauge auf 70 C erhitzt. Der abgespaltene Fettalkohol (R₂) wird mit Pctroläther extrahiert, gravimetrisch bestimmt und mittels Hydroxylzahl identifiziert.

	Soll	Gefunden
Fettalkoholantcilc	30,2%	29,8%
Hydroxylzahl	270	265

Das Analysenergebnis zeigt, daß die Eslerbindung praktisch vollständig verseift wird. Der abgespaltene Fettalkohol wird beim Waschvorgang von der Faser demulgiert, die amphoteren, wasserlöslichen Spaltprodukte werden abgelöst.

III. Herstellung

,der im erfindungsgemäßen Mittel enthaltenen weichmachenden Verbindung B

294 g (1 Mol) Stcaryldimethylamin werden mit 284,5 g (1 Mol) Monochloressigsäureester eines C₁₄-Alkohols zur Umsetzung gebracht. Nach 2- bis 3stündiger Reaktion bei 130⁰C wird das entstandene Produkt auf 60¹C abgekühlt und mit einem Gemisch aus 20 g H₂O₂ (37%ig) in 71 g Isopropanol mit 52 g Wasser gebleicht. Man erhält etwa 722 g einer Verbindung B der Formel

C₁₈H₃₅-N-CH₂COOC₁₄ H₂₄

CH₃ j

Cl

2Cl

Herstellung
erfindungsgemäßer Wäscheweichspülmittcl

Beispiel

Für die Herstellung erfindungsgemäßer Wäscheweichspülmittcl können nachfolgende Richtre/epturcn Verwendung finden:

Wäscheweichspülmitiel a)

Gcwichtspro/cni

Weichmachende Verbindung A 6

Dispergator 0,1 2

Riechstoff 0,2

Optischer Aufheller 0.02 i).Vö

Wasser. Farbstoff Rest auf 100

Wäschevveichspülniittel b)

Gewichtsprozent

Wcichmachcnde Verbindung B f>

Dispergator 0,1 2

Riechstoff 0,2

Wasser. Farbstoff Rest auf 100

Im folgenden wird die weichmachende Wirkung der erfindungsgemäßen Mittel erläutert:
Gewaschenes Baumwollfrotteegewebe(Wäsche) wird in drei Partien geteilt: hiervon wird je eine Partie im letzten Spülbad 5 Minuten mit einer wäßrigen Flotte, die 0,1 g/l Substanz A bzw. 0.1 gl Substanz B enthält, nachbehandelt, während die dritte Partie zum Vergleich unbehandelt bleibt. Nach dem Entwässern und Trocknen besitzen die so nachbehandelten Wäschepartien einen flauschigweichen, angenehmen Griff. Dieser wird von zehn Testpersonen mit dem der nicht nachbehandelten Partie verglichen. F.s wird übereinstimmend eine deutliche Verbesserung der Weichheit und des Griffes bei der nachbehandeln Wäsche festgestellt.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Wäßriges Mittel zum Weichmachen von Textilgut, dadurch gekennzeichnet, daß es als weichmachende Komponente einen Fster der allgemeinen Formel 1

[γ [(CH₂I_n-COO R₂],,]"