DE2539335A1

DE2539335A1 - Textilweichmacher

Info

Publication number: DE2539335A1
Application number: DE19752539335
Authority: DE
Inventors: Hans-Walter Dr Buecking; Ulrich Dr Cuntze; Adolf Dr May
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1975-09-04
Filing date: 1975-09-04
Publication date: 1977-03-17

Description

Textilweichmacher Es ist bekannt, daß gewaschene Textilien, besonders solche aus Cellulosefasern nach dem Trocknen eine unangenehme Verhärtung des Griffes aufweisen. Dieses tritt besonders dann ein, wenn die Wäsche im Waschautomaten erfolgte.
Es ist ferner bekannt, daß man diese unerwünschte Griffverhärtung dadurch beseitigen kann, daß man die Textilien nach der Wäsche in einem Spülbad mit kationischen Substanzen behandelt, die mindestens 2 langkettige aliphatische Reste im Molekül enthalten.
In der Praxis haben sich für diesen Zweck besonders die in Wasser suspendierbaren Dialkyl-dimethyl-ammoniumsalze eingeführt.
Diese Produkte haben jeodch den Nachteil, daß sie in ihrer bevorzugten Handelsform, als konzentrierte Lösungen, einen brennbaren Alkohol enthalten und nicht fließfähig sind, sondern eine pastenförmige Konsistenz aufweisen und außerdem nur bei erhöhter Temperatur verarbeitbar sind.
Es ist zwar bekannt, daß man als Textilweichmacher gewisse Imidazoliniumverbindungen verwenden kann, die als konzentrierte alkoholische Lösungen fließfähig und mit kaltem Wasser verdünnbar sind. Bei diesen Imidazolinverbindungen handelt es sich z. B. um das Methosulfat des 1-Alkylamido-äthyl-2-alkyl-3-methylimidazolins, dessen weichmachende Wirkung jedoch wesentlich geringer ist als die der Dialkyl-dimethyl-ammoniumsalze.
Es wurde nun gefunden, daß Textilweichmacher auf Basis von Imidazolinen der Formel I oder Mischungen von Imidazolinen der Formel I in der R einen aliphatischen Rest mit 13 bis 21 KohlenStot atomen, vorzugsweise einen Alkylrest mit 15 bis 17 Kohlenstoffatomen, n 2 oder 3, vorzugsweise 2 und X Wasserstoff oder eine Acylgruppe der Formel II bedeuten, wobei R die obengenannte Bedeutung besitzt, die vorstehend geschilderten Nachteile der bekannten Produkte nicht aufweisen. Bei den Imidazolinen der Formel I handelt es sich vor allem um solche, die als Rest R eine Alkylgruppe aufweisen. Wegen ihrer Herstellung aus natürlichen Fettsäuregemischen, können jedoch auch solche Mischungen von Imidazolinen der Formel I als Weichmacher zur Anwendung kommen, die einen untergeordneten Anteil an Verbindungen enthalten, in denen R einen Alkenylrest bedeutet.
Gegenstand der Erfindung sind ferner fließfähige Konzentrate von Textilweichmachern, im wesentlichen bestehend aus 20 bis 35 Gew.-% eines Imidazolins der vorstehend definierten allgemeinen Formel l in Wasser.
Die den erfindungsgemäßen Textilweichmachungsmitteln zugrundeliegenden Imidazoline können hergestellt werden durch Kondensation von etwa 1 bis 2 Mol, vorzugsweise 1,2 - 1,9 Mol einer Fettsäure der Formel RCOOH oder deren Ester mit 1 Mol ß-Hydroxyäthyl-äthylendiamin oder ß-Hydroxypropyl-äthylendiamin. Setzt man die Fettsäure mit dem Amin im Mol-Verhältnis von etwa 1:1 um, so erhält man vorwiegend ein Imidazolin der Formel I, bei dem X für Wasserstoff steht, bei Einsatz eines Mol-Verhältnisses von etwa 2:1 werden Imidazolinderivate erhalten, bei denen X in der Formel I vorwiegend für eine Acylgruppe steht. Als Fettsäuren kommen vor allem gesättigte Fettsäuren oder Fettsäuregemische in Betracht, die höchstens untergeuranet Anteile an olefinisch ungesättigten Säuren enthalten. Vor allem finden Fettsäuren aus ganz oder teilweise gehärteten Fetten Verwendung. Geeignete Fettsäuren sind z. B. Palmitinsäure, Stearinsäure sowie Talgfettsäure. Als Ester dieser Fettsäuren kommen in erster Linie die mit niederen Alkoholen, besonders die Äthyl- und Methylester in Betracht.
Die Kondensation geschieht in an sich bekannter Weise durch mehrstündiges Erhitzen der Komponenten bei Temperaturen von etwa 180 bis 300°C, vorzugsweise 160 bis 250°C. Je nach der angewandten Temperatur und der eingesetzten FettsäureRomponente sind bis zu 10 Stunden meist etwa 2 bis 8 Stunden notwendig, um das Reaktionsgleichgewicht zu erreichen. Bei Kondensation im Vakuum kann die Umsetzung schon bei niedrigerer Temperatur, beispielsweise 150 bis 190°C erfolgen.
Nach Beendigung der Kondensation wird die Schmelze des Reaktionsproduktes in Wasser dispergiert, wobei entweder die Schmelze nach Schwachalkalisch- bis Schwachsauereinstellung mit einer wasserlöslichen starken organischen oder anorganischen Säure in Wasser eingerührt wird oder wobei die Schmelze in Wasser eingerührt und gleichzeitig oder anschließend die organische oder anorganische Säure zugesetzt wird. Als organische bzw. anorganische Säuren kommen vor allem Mineralsäuren, wie Salzsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Essigsäure oder Oxalsäure zum Einsatz. Man erhält so eine flüssige, in kaltem Wasser verdünnbare Dispersion mit einem Gehalt bis zu etwa 35 % Wirkstoff der Formel T.
Die Imidazoline der Formel I sind in Wasser löslich oder dispergierbar. Als Weichmacher für Textilien kann man sie in der Weise anwenden, daß man das Behandlungsgut durch Tauchen oder Besprühen mit wäßrigen Flotten dieser Imidazoline tränkt.
Im allgemeinen bringt man hierbei etwa 0,01 bis 0,7 % bezogen auf das Gewicht des Textilmaterials an Verbindungen der Formel I auf das Textilmaterial auf.
Die wäßrigen Lösungen oder Dispersionen des Textilweichmachers gemäß der Erfindung, die im allgemeinen einen Gehalt von etwa 1 bis 15 Gew.-%, meist 4 bis 10 Gew.-% an Imidazolin-Verbindungen der Formel I aufweisen, können außerdem weitere Substanzen oder Hilfsmittel enthalten, die entweder schon den Konzentraten der Imidazoline zugemischt waren oder den wäßrigen L8sÜgz oder "=spcnzonc oder den zum Gebrauch bestimmten Behandlungsbädern gesondert zugesetzt worden sind. Hierbei handelt es sich um Substanzen oder Hilfsmittel, die man bereits in Wäscheweichspülmitteln eingesetzt hat; zu diesen gehören z. B. kationische oder nichtionogene oberflächenaktive Substanzen, Elektrolyte, Absäuerungsmittel, organische Komplexbildner, optische Aufhellungsmittel oder Lösungsvermittler sowie Farb-und Duftstoffe. Sie dienen beispielsweise einer zusätzlichen Beeinflussung des Waren griffs oder sonstigen Eigenschaften der zu behandelnden Textilien oder der Viskositätseinstellung, der pH-Regulierung oder der Erhöhung der Kälte stabilität der Lösungen.
Nach dem Imprägnieren mit den die erfindungsgemäßen Textilweichw macher enthaltenden Bädern wird das Textil gut auf übliche Weise getrocknet.
Die Imidazoline gemäß der Erfindung haben sich als Wäschenachbehandlungsmittel als besonders geeignet erwiesen. Bei dieser Anwendung gibt man sie im Anschluß an die Textilwäsche in das letzte Spülbad.
Die Verbindungen gemäß der Erfindung verleihen beliebigen Textilmaterialien, besonders solchen aus natürlicher oder regenerierter Cellulose, Wolle, Celluloseacetat und Triacetat, Polyamid, Polyacrylnitril, Polyester und Polypropylen einen angenehmen weichen Griff. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz als Wäschenachbehandlungsmittel für Frottee- und Leibwäsche.
Bei spiel 1 52 g (0,5 Mol) Aminoäthyläthanolamin und 238 g (0,9 Mol) Stearinsäure werden unter Stickstoff-Durchleiten 5 Stunden bei 19000 und 3 Stunden bei 165°C im Vakuum bei 25 Torr kondensiert.
Man erhält 265 g eines farblosen Produktes (basischer Stickstoff 1,6 96; Säurezahl = 1,0), das nach Abkühlen auf etwa 10000 mit 795 f Wasser von 900C verrührt wird. Die Lösung wird durch Zugabe von 34,5 g Essigsäure auf pH = 4,7 gestellt (gemessen in 1 siger wäßriger Lösung). Es wird eine farblose Dispersion erhalten, die 28 Gew.-94 Feststoff enthält und in kalten Wasser dispergierbar ist.
Beispiel 2 156 g (1,5 Mol) Aminoäthyläthanolamin und 528 g (2,1 Mol) Stearinsäure werden 4 Stunden bei 1600C und 2 Stunden bei 1800C und 50 Torr unter Stickstoff-Durchleiten kondensiert.
Man erhält 624 g eines geblich gefärbten Produkts (basischer Stickstoff 2,7 96, Säurezahl 1,0), das nach Abkühlen auf 1000C mit 1840 g Wasser von 900C verrührt und mit 75 g Essigsäure auf pH 4,6 (gemessen in 1%-iger wäßriger Lösung) gestellt wird. Es wird eine farblose Dispersion erhalten, die 29 Gew.-% Farbstoff enthält und in kaltem Wasser dispergierbar ist.
Beispiel 3 104 g (1 Mol) Aminoäthyläthanolamin und 324 g (1,2 Mol) Stearinsäure wurden analog Beispiel 1 umgesetzt und auf eine 2q-ige Dispersion verdünnt.
Beispiel 4 104 g (1 Mol) Aminoäthyläthanolamin und 432 g (1,6 Mol) Stearinsäure wurden analog Beispiel 2 umgesetzt und auf eine 29%-ige wäßrige Dispersion verdünnt.
Prüfung des Weichmachungseffektes von Wäscheweichspülmitteln Die Bestimmung der weichmachenden Wirkung der in den Beispielen 1 bis 4 aufgeführten Verbindungen erfolgte in Ermangelung anderer Testmethoden durch Beurteilung des Griffs von entsprchd nachbehandelten Frotteelappen.
Um die weichmachende Wirkung eines Weichspülmittelrohstoffs im Vergleich zu einem Standardprodukt genau angeben zu können, werden die mit dem zu prüfenden Produkt nachbehandelten Baumwoll-Frotteelappen nach ihrem Weichheitsgrad in eine Reihe von mit unterschiedlichen Konzentrationen eines Standardproduktes nachbehandelten Lappen eingeordnet und daraus die Wirksamkeit des jeweiligen Weichspülmittels mit einer Genauigkeit von ca. + 10 5' bestimmt.
Durchführung der Prüfung Die gekennzeichneten Frotteelappen (Gewicht ca. 20 g) werden bei 800C und einem Flottenverhältnis von 1:10 mit 6 g/l eines handelsüblichen Vollwaschmittels gewaschen und fünfmal mit kaltem Trinkwasser gespült. Nach kurzem Schleudern (ca. 3 Sekunden) sind die Lappen, die jetzt einen vorgegebenen harten Griff aufweisen, zur Nachbehandlung vorbereitet.
Aus dem zu prüfenden Weichmacher bzw. dem fertig konfektionierten Weichspülmittel wird eine 196-ige (bezogen auf Wirkstoff) wäßrige Dispersion hergestellt. Jeweils 2 ml und 4 ml dieser Dispersion werden mit Trinkwasser auf 200 ml (entsprechend 0,1 bzw. 0,2 g/l Weichmacherwirkstoff) verdünnt. In diese verdünnten Lösungen werden die vorbereiteten, noch feuchten Frotteelappen hineingegeben und 5 Minuten lang bei 20°C im Launderometer nachbehandelt. Das Flottenverhältnis beträgt 1 : 10. Danach werden die Testlappen den Behältern entnommen, 5 Sekunden lang geschleudert, bei 70 - 800C im Trockenschrank getrocknet und anschließend 24 Stunden im Klimaraum bei 200C und 60 94 relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Dann erfolgte die Griffbeurteilung unabhängig durch jeweils 7 geübte Personen.
Aus-fertang Wie bereits oben erwähnt, werden die mit unterschiedlichen Mengen des Prüfprodukts nachbehandelten Frotteestücke nach dem Grad ihrer Weichheit in eine Reihe von mit unterschiedlichen Konzentrationen an Standardprodukt (1-Talgfettalkyl-amidoäthyl-2-talgfettalkyl-3-methyl-imidazolinium-methosulfat) nachbehandelten Lappen eingeordnet. Die Konzentrationsreihe muß selbstverständlich der jeweiligen Wirksamkeit des Prüfprodukts angepaßt und ggf. entsprechend abgeändert werden. Um die Sicherheit der Prüfergebnisse zu erhöhen, wird die Prüfung mindestens einmal wiederholt. Auf diese Weise wird als Mittelwert aller Beurteilungen eine relativ genaue Angabe des Weichmachungseffektes einer Testsubstanz im Vergleich zu einem Standardprodukt erhalten.
Nach dieser Prüfmethode wurden für die Produkte der Beispiele 1 bis 4 die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Ergebnisse erhalten. Es zeigt sich, daß Imidazoline der Formel I eine deutlich bessere weichmachende Wirkung aufweisen als das vergleichbare handelsübliche Wäscheweichspülmittel.
Tabelle Behandlungsmittel gemäß: Weichmachungseffekt im Vergl. z. Standardprodukt 0,1 g Beisp. 1 = 0,12 g Standardprod.** 120 % 0,2 g Beisp. 1 =A 0,24 g Standardprod. 120 % 0,1 g Beisp. 2 A 0,125 g " 125 % 0,2 g Beisp. 2 = 0,24 g " 120 96 0,1 g Beisp. 3 ß 0,128 g " 128 % 0,2 g Beisp. 3 8 0,25 g " 125 56 0,1 g Beips. 4 ß 0,125 g " 125 % 0,2 g Beisp. 4 ß 0,13 g " 130 % ** handelsüblicher Weichmacher auf Basis von 1-Talgfettalkylamidoäthyl-2-talgfettalkyl-3-methyl-imidazolinium-methosulfat

Claims

Patentansprüche 1. VerWendung von Verbindungen oder Mischungen von Verbindungen der allgemeinen Formel 1 in der R einen aliphatischen Rest mit 13 bis 21 Kohlenstoffatomen, n 2 oder 3 und X Wasserstoff oder eine Acylgruppe der Formel bedeuten, wobei R die obengenannte Bedeutung besitzt, als Textilweichmacher.
2. Textilweiclimachungsmittel in Form einer wäßrigen Lösung oder Dispersion, dadurch gekennzeichnet, daß es 1 - 15 Gew.-5' eines Imidazolins der Formel I oder eine Mischung von Imdazolinen der Formel I in der R einen aliphatischen Rest mit 13 bis 21 Kohlenstoffatomen, n 2 oder 3 und X Wasserstoff oder eine Acylgruppe der Formel bedeuten, wobei R die obengenannte Bedeutung besitzt sowie ggf. weitere übliche Zusätze enthält.
3. Tertilweichmachungsmittel in Form einer wäßrigen Lösung oder Dispersion gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 1 - 15 Gew.-% eines Imidazolins der Forinel I oder eine Mischung von Imidazolinen der Formel I enthält, in der R für einen Alkylrest mit 15 - 17 Kohlenstoffatomen und n für 2 steht und X die obengenannte Bedeutung besitzt.
4. Flüssige Konzentrate von Textilweichmacher, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben Wasser 20 - 35 Gew.-% von Imidazolinen der allgemeinen Formel I oder eine Mischung von Imidazolinen der Formel I enthalten, in der R einen aliphatischen Rest mit 13 bis 21 Kohlenstoffatomen, n 2 oder 3 und X Wasserstoff oder eine Acylgruppe der Formel bedeuten, wobei R die obengenannte Bedeutung besitzt.
5. Flüssige Konzentrate von Textilweichmachern gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie 20 - 35 Gew.-% von Imidazolinen der allgemeinen Formel I oder eine Mischung von Imidazolinen der Formel I enthalten, in der R für einen Alkylrest mit 15 bis 17 Kohlenstoffatomen und n für 2 steht und X die obengenannte Bedeutung; besitzt.