DE3851018T2

DE3851018T2 - Weichspüler.

Info

Publication number: DE3851018T2
Application number: DE3851018T
Authority: DE
Inventors: Junichi Inokoshi; Moriyasu Murata; Kazuo Shimizu; Masaki Tsumadori
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1987-05-26
Filing date: 1988-05-25
Publication date: 1995-04-20
Anticipated expiration: 2008-05-26
Also published as: EP0299176A3; JPH0742649B2; DE3851018D1; EP0299176B1; JPS63295765A; ES2061557T3; US4842760A; EP0299176A2; MY103288A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Weichspülmittel und mehr im besonderen auf ein Weichspülmittel, das Fasern mit einer ausgezeichneten Flexibilität sowie antistatischen und Wasseradsorptions-Eigenschaften schaffen kann.

Beschreibung des Standes der Technik

Aufgrund des Verlustes an Faserbehandlungsmitteln beim Waschen oder aufgrund der Verschlechterung der Fasern selbst wird Kleidung beim wiederholten Tragen und Waschen hart und verliert ihre angenehme Weichheit. Deshalb hat in den vergangenen Jahren die Neigung bei recht vielen Familien zugenommen, mehr und mehr Weichspülmittel einzusetzen, die Flexibilität und antistatische Eigenschaften wieder in die Fasern einführen können.
Die meisten derzeit auf dem Markt befindlichen Weichspülmittel für Haushaltsgebrauch sind solche, die als eine Hauptkomponente ein kationisches aktives Mittel mit ein oder zwei langkettigen Alkylgruppen in einem Molekül enthalten und spezifisch, neben anderen Dingen, Dimethylammoniumsalz mit zwei aus hydriertem Talgöl abgeleiteten Alkylgruppen.
Dieses quartäre Ammoniumsalz, selbst wenn es in einer geringen Menge eingesetzt wird, kann verschiedene Fasern mit guter Flexibilität und antistatischen Wirkungen versehen. Diese Flexibilität wird durch einen verringerten Reibungskoeffizienten auf der Faseroberfläche deutlich, verursacht durch eine Schmierwirkung des hydrophoben Teiles des Substrat-Verbindungsmoleküls, des quartären Ammoniumsalzes, das auf der Faseroberfläche adsorbiert ist. Die hydrophobe Eigenschaft wird daher für ein Weichspülmittel als wesentlich angesehen, damit dieses zur Schaffung einer ausgezeichneten weichmachenden Wirkung in der Lage ist. Diese hydrophobe Eigenschaft läßt jedoch Kleidung wasserabstoßend werden und vermindert seine Fähigkeit zur Wasseradsorption. Diese Abnahme der Fähigkeit hinsichtlich der Wasseradsorption ist besonders bemerkenswert, wenn das Weichspülmittel in einer hohen Konzentration eingesetzt wird.
In Anbetracht dieser Situation wurde eine Reihe von Untersuchungen ausgeführt, um die Fähigkeit von Weichspülmitteln zur Wasseradsorption zu verbessern. Es wurde der Einsatz eines quartären Ammoniumsalzes mit verzweigten Alkylgruppen (US-PSn 3,377,382 und 3,395,100) und einer von Oleinsäure abgeleiteten Imidazolinium-Verbindung [J. American Oil Chemical Society, 61, 367 (1984)] berichtet.
Diese Verbindungen zeigen eine genügende Wirkung hinsichtlich der Wasseradsorption. Ihre weichmachende Wirkung ist jedoch deutlich schlechter als die des oben erwähnten Dimethylammoniumsalzes mit zwei aus hydriertem Talgöl abgeleiteten Alkylgruppen. Um diese ungenügende weichmachende Wirkung zu verbessern, wird die Imidazolinium-Verbindung üblicherweise zusammen mit dem Dimethylammoniumchlorid mit den beiden von hydriertem Talgöl abgeleiteten Alkylgruppen, einer von hydriertem Talgöl abgeleitete Imidazolinium-Verbindung oder ähnlichem benutzt. Der Einschluß dieser Verbindungen führt jedoch zu einer ungenügenden Fähigkeit hinsichtlich der Wasseradsorption. Im Falle des oben erwähnten quartären Ammoniumsalzes mit α- oder β-verzweigten Alkylgruppen wurde der Einsatz von quartärem Ammoniumsalz mit linearen Alkylgruppen in Verbindung mit dem quartären Ammoniumsalz mit α- oder β-verzweigten Alkylgruppen vorgeschlagen [JP- OSn 69 998/1974, 53 694/1975, 144 174/1973; US-PS 3,892,669 und DE-PS 26 25 945]. Diese Produkte sind jedoch hinsichtlich ihrer weichmachenden Wirkung ungenügend, und keines war erfolgreich bei der Schaffung eines vollkommen befriedigenden Weichspülmittels.
In Anbetracht dieser Situation haben die vorliegenden Erfinder ausgedehnte Untersuchungen ausgeführt, um ein Weichspülmittel zu entwickeln, das eine befriedigende weichmachende Wirkung und eine gute antistatische Wirkung hat, ohne die Wasseradsorptions- oder Haltefähigkeit der behandelten Kleidung zu beeinträchtigen. Als Ergebnis haben die Erfinder festgestellt, daß gewisse quartäre Ammoniumsalze mit zwei langen Ketten spezifische Eigenschaften haben, die diese Anforderung erfüllen können. Diese Feststellung hat zum Abschluß dieser Erfindung geführt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Spezifisch ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Weichspülmittel zu schaffen, das die folgenden, zwei lange Ketten aufweisenden quartären Ammoniumsalze (A) oder (B) umfaßt:
(A) quartäres Ammoniumsalz mit zwei langen Ketten, das durch die Formel (I) repräsentiert ist:
worin R&sub1; und R&sub2; unabhängig Alkylgruppen mit einem mittleren Gehalt von Kohlenstoffatomen von 10 bis 24 repräsentieren und abgeleitet sind von einem natürlich vorkommenden Öl oder Fett, vorausgesetzt, daß mindestens R&sub1; oder R&sub2; einen mittleren Gehalt von Kohlenstoffatomen von nicht weniger als 14 hat, R&sub3; und R&sub4; unabhängig Alkyl- oder Hydroxyalkyl-Gruppen, die jede einen mittleren Gehalt von Kohlenstoffatomen von 1 bis 3 hat, Benzylgruppen oder Gruppen repräsentieren, die durch -(C&sub2;H&sub4;O)nH wiedergegeben werden, worin n eine ganze Zahl von 1 bis 3 bezeichnet und X für ein Halogen oder ein Alkylsulfat mit einem Gehalt an Kohlenstoffatomen von 1 bis 3 steht, wobei eine 5 gew.-%ige wässerige Dispersion dieses Salzes einen Übergangspunkt vom Gel zum Flüssigkristall von nicht mehr als 20ºC hat, oder
(B) quartäres Ammoniumsalz mit zwei langen Ketten, das durch die Formel (II) repräsentiert ist:
worin R&sub5; und R&sub6; unabhängig eine Alkyl- oder Alkenyl- Gruppe repräsentieren, die einen mittleren Gehalt an Kohlenstoffatomen von 10 bis 40 aufweist, vorausgesetzt, daß mindestens R&sub5; oder R&sub6; einen mittleren Gehalt an Kohlenstoffatomen von nicht weniger als 16 hat, R&sub3;&sub1; R&sub4; und X die gleiche Bedeutung haben, wie sie oben für Formel (I) angegeben ist, und eine 5 gew.-%ige wässerige Dispersion des Salzes einen Übergangspunkt vom Gel zum Flüssigkristall von nicht mehr als 30ºC hat.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Von den zwei lange Ketten aufweisenden Ammoniumsalzen, die in dieser Erfindung benutzt werden, sind solche, die durch Formel (I) repräsentiert sind, abgeleitet von natürlich vorkommenden Ölen und Fetten. Alkylgruppen, die in solchen natürlich vorkommenden Ölen und Fetten enthalten sind, haben gewisse Verteilungen, und die Zusammensetzungen solcher Alkylgruppen, die von diesen Ölen oder Fetten erhalten werden, variieren in Abhängigkeit von den benutzten Destillationsbedingungen. Die aus solchen natürlich vorkommenden Ölen oder Fetten abgeleiteten, zwei lange Ketten aufweisenden quartären Ammoniumsalze mit unterschiedlichen Alkylketten haben demgemäß auch unterschiedliche Eigenschaften. Damit die zwei lange Ketten aufweisenden quartären Ammoniumsalze der Formel (I) in dieser Erfindung brauchbar sind, ist es jedoch erforderlich, daß eine 5 gew.-%ige wässerige Dispersion einer Art dieser Verbindung oder der Mischung von zwei oder mehr Arten einen Übergangspunkt vom Gel zum Flüssigkristall von nicht mehr als 20ºC und erwünschtermaßen von 0-15ºC hat.
Ein natürlich vorkommendes Öl oder Fett, wie Rapsöl, Fischöl, Talgöl, nichthärtendes Öl, nichthärtendes Kernöl, Kokosnußöl oder ähnliches, wird als Ausgangsmaterial benutzt. Die zwei lange Ketten aufweisenden quartären Ammoniumsalze dieser Erfindung können zum Beispiel hergestellt werden durch Umsetzen eines primären Amins, das aus einem natürlich vorkommenden Öl oder Fett stammt, mit einem langkettigen Alkohol in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators und unter einem Wasserstoffdruck von 1-10 bar (atm), um das primäre Amin in das sekundäre Amin umzuwandeln, gefolgt von der Umwandlung dieses sekundären Amins in ein quartäres Amin. Sind R&sub3; und R&sub4; nicht identisch, dann wird das sekundäre Amin zuerst in ein tertiäres Amin und dann in ein quartäres Amin umgewandelt.
Das primäre Amin wird hier von einer Fettsäure erhalten, die über das Nitril aus einem natürlich vorkommenden Öl oder Fett stammt. Der langkettige Alkohol wird erhalten durch Hydrieren eines Niederalkyl-Fettsäureesters, der von einem natürlich vorkommenden Öl oder Fett abgeleitet ist. Ein zwei lange Ketten aufweisendes quartäres Ammoniumsalz, das die obigen Eigenschaften aufweist, kann erhalten werden unter Einsatz eines primären Amins und eines langkettigen Alkohols mit einer geeigneten Alkylkettenverteilung, als Ausgangsmaterialien, die erhalten werden durch Destillation unter Sammlung von Fraktionen dieser Verbindungen mit einer geeigneten Alkylkettenverteilung. Ein geeignetes, zwei lange Ketten aufweisenden quartäres Ammoniumsalz, das die erforderlichen Eigenschaften aufweist, kann leicht erhalten werden unter Einsatz eines primären Amins und eines langkettigen Alkohols, abgeleitet aus verschiedenen Arten natürlich vorkommender Öle oder Fette, und insbesondere, wenn die mittlere Anzahl von Kohlenstoffatomen, die in R&sub1; und R&sub2; enthalten ist, sich um zwei oder mehr und optimal um drei oder mehr unterscheidet. Hier ist es erwünscht, daß entweder R&sub1; oder R&sub2; eine Alkylgruppe ist, abgeleitet von hydriertem Kokosnußöl und die andere eine Alkylgruppe ist, abgeleitet von hydriertem Talgöl, hydriertem Rapsöl oder hydriertem Fischöl.
Die Quartärnisierungsreaktion des sekundären oder tertiären Amins kann zum Beispiel, wenn Methylchlorid als ein Quartärnisierungsmittel benutzt wird, unter Einsatz von Wasser und/oder Isopropylalkohol als einem Lösungsmittel und Sodaasche oder Ätznatron als einem Alkali, Einführen von Methylchlorid in einen Autoklaven bei einer Temperatur von 100 bis 110ºC und Umsetzen der sekundären oder tertiären Amine und Methylchlorid für mehrere Stunden ausgeführt werden. Nach Abschluß der Umsetzung wird das als Nebenprodukt anfallende Natriumchlorid durch Filtration entfernt, um ein zwei lange Ketten aufweisenden quartäres Ammoniumsalz dieser Erfindung als eine Lösung in Wasser und/oder Isopropylalkohol zu erhalten.
Die zwei lange Ketten aufweisenden quartären Ammoniumsalze der Formel (II) haben einen Übergangspunkt vom Gel zum Flüssigkristall von nicht mehr als 30ºC und erwünschterweise von 0-20ºC. Diese quartären Ammoniumsalze können zum Beispiel hergestellt werden durch Umsetzen von Essigsäure und einem höheren Alkohol durch Erhitzen unter Dehydratationsbedingungen bei einer Temperatur von 120-180ºC, um Chloressigsäureester zu erhalten, und durch Umsetzen des so erhaltenen Chloressigsäureesters mit einem ein langkettiges Alkyl aufweisenden tertiären Amin in Aceton unter Erhitzen am Rückfluß [das bei der letztgenannten Umsetzung eingesetzte, ein langkettiges Alkyl aufweisende tertiäre Amin wird erhalten durch die Umsetzung von Dimethylamin und einem höheren Alkohol in Gegenwart eines metallischen Katalysators unter einem Wasserstoffdruck von 1-10 bar (atm)]. Nach der Umsetzung wird die Reaktionsmischung abgekühlt und das erwünschte quartäre Ammoniumsalz in Form weißer Kristalle gesammelt. Alternativ kann die Quartärnisierungsreaktion bei Abwesenheit eines Lösungsmittels ausgeführt werden, in welchem Falle Isopropylalkohol oder Wasser hinzugegeben wird, um das erwünschte Produkt als eine Lösung zu erhalten.
Bei diesem Verfahren zum Herstellen des zwei lange Ketten aufweisenden quartären Ammoniumsalzes der Formel (II) ist es erwünscht, einen höheren Alkohol mit einer geeigneten Alkylkettenverteilung zu erhalten, indem man den als Ausgangsmaterial eingesetzten höheren Alkohol destilliert, um die Fraktion mit der beabsichtigten Alkylkettenverteilung zu sammeln und diese Fraktion zum Herstellen des quartären Ammoniumsalzes einzusetzen.
Natürlich vorkommende Öle oder Fette werden als ein Ausgangsmaterial für R&sub5; und R&sub6; benutzt, die die zwei lange Ketten aufweisenden quartären Ammoniumsalze der Formel (II) bilden. Alkylgruppen, die in solchen natürlich vorkommenden Ölen oder Fetten enthalten sind, haben gewisse Verteilungen, und Zusammensetzungen von Alkylgruppen, die aus diesen Ölen oder Fetten erhalten sind, variieren in Abhängigkeit von den angewendeten Destillationsbedingungen. Die resultierenden, zwei lange Ketten aufweisenden quartären Ammoniumsalze sind daher Mischungen quartärer Ammoniumsalze mit varierenden Alkylketten, und sie haben demgemäß unterschiedliche Eigenschaften.
Die erwünschte Art des quartären Ammoniumsalzes (II) kann leicht hergestellt werden, wenn die R&sub5;- und R&sub6;- Gruppen in Formel (II) unterschiedliche Kohlenstoffgehalte voneinander aufweisen, insbesondere, wenn der mittlere Gehalt an Kohlenstoffatomen von R&sub5; und R&sub6; um mehr als drei differiert. Die optimalen Eigenschaften der zwei lange Ketten aufweisenden quartären Ammoniumsalze der Formel (II) können realisiert werden, wenn die R&sub5;- und R&sub6;-Gruppen gesättigte lineare Alkylgruppen sind, die abgeleitet sind von einem natürlich vorkommenden Öl oder Fett, wie Rapsöl, Fischöl, Talgöl, nichthärtendem Öl, nichthärtendem Kernöl, Kokosnußöl und ähnlichem. Das Weichspülmittel der vorliegenden Erfindung kann eine ausgezeichnete weichmachende Wirkung zeigen, wenn zumindest R&sub5; oder R&sub6; einen mittleren Gehalt an Kohlenstoffatomen oberhalb von 16, vorzugsweise oberhalb von 20, hat. Es ist erwünscht, daß entweder R&sub5; oder R&sub6; eine Alkylgruppe ist, abgeleitet von hydriertem Kokosnußöl, und die andere Gruppe eine Alkylgruppe ist, abgeleitet von hydriertem Talgöl, hydriertem Rapsöl oder hydriertem Fischöl. Chloressigsäureester oder eine langkettige Alkylgruppe aufweisende tertiäre Amine, die Zwischenprodukte des tertiären Ammoniumsalzes (II) sind, können entweder wie sie sind eingesetzt werden oder nach einer Destillation zur Beseitigung von Verunreinigungen.
Das Weichspülmittel dieser Erfindung kann in Abhängigkeit von den Einsatzzwecken in verschiedenen Formen zubereitet werden. Es kann zum Beispiel eine Flüssigkeit, ein Pulver oder ein Spray (Aerosol) sein, oder es kann in Kleidung, Vlies, Papiertüchern und ähnlichem imprägniert sein. Die in das Weichspülmittel dieser Erfindung einzubringende Menge des zwei lange Ketten aufweisenden quartären Ammoniumsalzes variiert in Abhängigkeit von der Einsatzform. Dispergiert in Wasser beträgt die zu formulierende Menge üblicherweise 3-20 Gew.-% (im folgenden einfach als "%" angegeben). In diesem Falle sollte die Teilchengrößenverteilung der dispergierten Substanz erwünschtermaßen derart sein, daß der Gehalt an Teilchen mit einer Größe unterhalb von 5 um 90% oder mehr beträgt. Eine Teilchengrößenverteilung außerhalb dieses Bereiches ist nicht erwünscht, weil sie die weichmachende Wirkung des Produktes beeinträchtigen würde.
Bei dem Weichspüler, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, kann in Verbindung mit dem zwei lange Ketten aufweisenden quartären Ammoniumsalz der Formel (I) ein weichmachendes Substrat vom Kationentyp benutzt werden, soweit die Wirkung dieser Erfindung nicht beeinträchtigt wird, spezifisch in dem Ausmaß, daß der Übergangspunkt vom Gel zum Flüssigkristall der Mischung 20ºC nicht übersteigt.
Die folgenden Verbindungen (a) bis (d) können als Beispiele solcher weichmachenden Substrate vom Kationentyp angegeben werden.
(in den Formeln repräsentieren R&sub7; und R&sub8; unabhängig Alkylgruppen, Alkenylgruppen oder β-Hydroxyalkylgruppen, die jeweils 10-24 Kohlenstoffatome aufweisen, R&sub9; und R&sub1;&sub0; repräsentieren unabhängig ein Wasserstoffatom, Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppen, die jeweils 1-3 Kohlenstoffatome enthalten können, Benzylgruppen oder durch -(C&sub2;H&sub4;O)nH repräsentierte Gruppen, worin n eine ganze Zahl von 1-3 ist, und Y repräsentiert ein Halogen oder ein Monoalkylsulfat mit 1-3 Kohlenstoffatomen).
Wird ein eine langkettige Alkylgruppe aufweisendes Amin und/oder höherer Alkohol in den Weichspüler dieser Erfindung eingebracht, das das quartäre Ammoniumsalz der Formel (II) benutzt, in einer Menge von 0,2- 15%, erwünschterweise 1- 5%, dann wird die Wasserabsorptionsfähigkeit merklich gefördert, ohne die Flexibilität zu beeinträchtigen, selbst wenn das Mittel in einer geringen Konzentration benutzt wird.
Amine mit einer langkettigen Alkylgruppe, die für diesen Zweck brauchbar sind, sind solche der folgenden Struktur:
worin R&sub1;&sub1; für eine Alkylgruppe mit 10-24 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 16-22, steht, und R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3; unabhängig für eine Alkylgruppe mit 1-3 Kohlenstoffatomen stehen. Die erwünschten höheren Alkohole sind solche mit 10-24, vorzugsweise 10-18, Kohlenstoffatomen.
Zusätzlich zu dem kationischen weichmachenden Substrat können verschiedene Bestandteile in das weichmachende Mittel dieser Erfindung eingebracht werden. Solche Bestandteile können zum Beispiel Amine, wie Alkylamin, Alkyletheramin und ähnliche; nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylphenylether; oberflächenaktive Mittel vom Pluronic-Typ; Polyoxyethylen-Addukt von Sorbit; Mono- oder Diglycerid höherer Fettsäure; Polyoxydiethylen-Addukt höherer Fettsäure und ähnliche; synthetische anionische oberflächenaktive Mittel, wie Alkylbenzolsulfonsäure, Salze von Alkylsulfatester und ähnliche; wasserlösliche anorganische Salze, wie Natriumchlorid, Ammoniumchlorid, Magnesiumchlorid und ähnliche, sowie Lösungsmittel, wie Isopropylalkohol, Propylenglykol, Ethylenglykol und ähnliche, einschließen.
Neben diesen Bestandteilen können gegebenenfalls Harnstoff, Bakterizid, ein Antioxidationsmittel, Pigment oder Farbstoff zum Verbessern des äußeren Aussehens des Produktes, Fluoreszenz-Aufheller zum Fördern der Helligkeit der behandelten Kleidung und Parfüm zur Schaffung eines angenehmen Geruches während und nach dem Gebrauch des Produktes, eingearbeitet werden.
Das weichmachende Mittel, das gemäß dieser Erfindung hergestellt ist, ist in der Lage, verschiedenen Arten von Kleidung Flexibilität und antistatische Wirkung zu verleihen, ohne seine Fähigkeit zu beeinträchtigen, Wasser zu adsorbieren.
Andere Merkmale der Erfindung werden im Laufe der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen deutlich, die zur Veranschaulichung der Erfindung angegeben werden, diese aber nicht beschränken sollen.

BEISPIELE

In den folgenden Beispielen wurde die Messung der Übergangspunkte vom Gel zum Flüssigkristall und die Bewertung von Flexibilität und Wasserabsorption gemäß dem folgenden Verfahren ausgeführt.

Messung der Übergangspunkte von Gel zu Flüssigkristall

Weichspüler, dispergiert in ionenausgetauschtem Wasser in einer Konzentration von 5%, wurden als Proben benutzt. Diese Proben wurden in einem von Seiko Electronics Industries Co., Ltd. hergestellten Wärmeanalysator SSC-580, Series DSC 10, untersucht. Die Temperatur, bei der die Wärmeabsorption einer Probe zur Spitze hin zu steigen beginnt, wurde als der Übergangspunkt der Probe vom Gel zum Kristall genommen. Einzelheiten der Messung waren folgende:
10 mg einer Probe wurden in einen 15 ul fassenden abgedichteten Probenbehälter aus Aluminium gefüllt.
Ein leerer Behälter der gleichen Art wurde als Vergleich benutzt. Die Behälter wurden auf -30ºC abgekühlt und dann mit einer konstanten Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs von 0,5-1,0ºC/min erhitzt. Die Messung wurde im Temperaturbereich von 0-60ºC vorgenommen, und die Temperatur, bei der die Wärmeabsorption der Probe zu einem Peak hin zu steigen begann, wurde als der Übergangspunkt vom Gel zum Kristall der Probe angenommen. Wurden zwei oder mehr Peaks innerhalb dieses Bereiches von 0-60ºC beobachtet, dann wurde der höchste dieser Punkte als der Übergangspunkt vom Gel zum Kristall angenommen.

Auswertung

(1) Verfahren der weichmachenden Behandlung

Ein kommerziell erhältliches Baumwoll-Handtuch wurde fünfmal mit einem kommerziellen Waschmittel (Zab: Handelsname, hergestellt durch Kao Corporation) gewaschen. Nach Entfernung des haftenden Waschmittels wurde das Tuch mit einer 0,1%-igen wässerigen (hartes Wasser von 3,5ºDH) Lösung des Weichspülers bei 25ºC und einem Badverhältnis von 1/30 unter Rühren behandelt.

(2) Auswertungsverfahren

Das nach diesem Verfahren behandelte Tuch wurde in der Atmosphäre luftgetrocknet und dann in einem Raum 24 Stunden lang bei einer konstanten Temperatur von 25º und einer relativen Feuchte von 65% belassen. Die Flexibilität und die Wasseradsorption des Tuches wurden ausgewertet.

(i) Flexibilität

Als Vergleich zur Auswertung der anderen Zusammensetzungen auf einer 1 : 1-Basis wurde Tuch benutzt, das mit Dimethylammoniumchlorid mit zwei aus hydriertem Talgöl abgeleiteten Alkylgruppen (Zusammensetzung Nr. 15 in Tabelle 1) behandelt worden war. Für die Auswertung wurde der folgende Standard benutzt:
+2 die getestete Zusammensetzung ergibt eine bessere Flexibilität als die Vergleichszusammensetzung.
+1 die getestete Zusammensetzung ergibt eine etwas bessere Flexibilität als die Vergleichszusammensetzung.
0 die getestete Zusammensetzung ergibt eine Flexibilität des gleichen Grades wie die Vergleichszusammensetzung.
-1 die Vergleichszusammensetzung ergibt eine etwas bessere Flexibilität als die getestete Zusammensetzung.
-2 die Vergleichszusammensetzung ergibt eine bessere Flexibilität als die getestete Zusammensetzung.

(ii) Wasserabsorptionsvermögen

Ein mit dem Weichspüler behandeltes Baumwoll- Handtuch wurde in 3 cm · 20 cm große Streifen zerschnitten. Ein Ende jedes Streifens wurde 2 cm weit in Wasser getaucht und die Höhe des Wasseranstiegs gemessen.

Beispiel 1

Formulierung

Quartäres Ammoniumsalz mit zwei langen Ketten, hergestellt aus primärem Amin und langkettigem Alkohol (mehr als 90% hatte eine mittlere Teilchengröße von 5 um oder weniger) 5%
Wasser Rest
Gesamt 100%
Die Ergebnisse der Auswertung hinsichtlich Flexibilität und Wasseradsorption von Baumwoll-Handtüchern, die mit den weichmachenden Mitteln der obigen Formulierung behandelt wurden, sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Tabelle führt auch die Übergangspunkte von Gel zu Flüssigkristall der zwei lange Ketten aufweisenden quartären Ammoniumsalze auf.
In Tabelle 1 ist R&sub1; eine von primären Aminen abgeleitete Alkylgruppe und R&sub2; ist eine vom langkettigen Alkohol abgeleitete Alkylgruppe. Die mit * versehenen Produkte in der Tabelle waren solche, die die Anforderungen dieser Erfindung erfüllten. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Quelle der primären Amin-Ausgangsmaterialien in Tabelle 1.
A: Amine wurden hergestellt aus Kokosnußöl-Fettsäure über Nitril. Die Fraktion, die bei 266,6 Pa (2 Torr) und 90-94ºC destillierte, wurde als das Ausgangsmaterial benutzt.
B: Amine wurden hergestellt aus Talgöl-Fettsäure über Nitril. Die Fraktion, die bei 266,6 Pa (2 Torr) und 164-168ºC destillierte, wurde als das Ausgangsmaterial benutzt.
C: Amine wurden hergestellt aus Rapsöl-Fettsäure über Nitril. Die Fraktion, die bei 266,6 Pa (2 Torr) und 215-220ºC destillierte, wurde als das Ausgangsmaterial benutzt. Tabelle 1 Zusammensetzung 2 lange Ketten aufweisendes quartäres Ammoniumsalz Primäres Ausgangsamin Langkettiger Ausgangs-Alkohol/Fraktionierungsbedingungen Übergangspunkt (ºC) vom Gel zum Flüssigkristall Behandeltes Baumwoll-Handtuch Flexibilität Höhe der Wasser-Absorption Hydrierter Kokosnußöl-Alkohol/400 Pa (3 Torr) Raumtemp. - 230ºC Hydrierter Talgöl-Alkohol Hydrierter Fischöl-Alkohol Tabelle 1 (Fortsetzung) Zusammensetzung 2 lange Ketten aufweisendes quartäres Ammoniumsalz Primäres Ausgangsamin Langkettiger Ausgangs-Alkohol/Fraktionierungsbedingungen Übergangspunkt (ºC) vom Gel zum Flüssigkristall Behandeltes Baumwoll-Handtuch Flexibilität Höhe der Wasser-Adsorption Hydrierter Kokosnußöl-Alkohol/400 Pa (3 Torr) Raumtemp. - 250ºC Hydrierter Talgöl-Alkohol Hydrierter Kokosnußöl-Alkohol Dimethylammoniumchlorid mit zwei hydrierten Talgöl-Alkylgruppen (Arkado 2HT, hergestellt durch Lion Co., Ltd.) Vergleich Unbehandelt

Beispiel 2

Formulierung

Dialkylethylmethylammoniumethylsulfat* 5%
Ethylenglykol 3%
Wasser Rest
Gesamt 100%
* Dialkylethylmethylammoniumethylsulfat wurde hergestellt unter Einsatz des primären Amins A in Beispiel 1 als einer Quelle für primäres Amin und einer Talgöl-Alkoholfraktion, die bei 266,6 Pa (2 Torr) und 215- 220ºC destillierte, als einen Ausgangs-Alkohol.
Verschiedene Dispersionen von Weichspülmitteln, die die oben angegebene gleiche Formulierung hatten, aber unterschiedliche mittlere Teilchengrößen des aktiven Mittels, wurden hergestellt durch Ändern der Temperatur und der Rotationsgeschwindigkeit des Rührpropellers für jede Zusammensetzung. Die Dispersionen wurden 48 Stunden bei 25ºC gelagert und dann dem Test unter Einsatz des Baumwoll-Handtuches zur Bewertung ihrer Leistungsfähigkeit hinsichtlich Flexibilität und Wasserabsorption in der gleichen Weise eingesetzt, wie in Beispiel 1. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Die Teilchengrößen-Verteilung der Weichspülmittel wurde unter Verwendung eines Coulter-Zählers (Typ TA II mit einem Rohr mit einer Öffnung von 50 um, hergestellt durch Coulter Electronics Co.) an den Dispersionen gemessen, die man 48 Stunden bei 25ºC hatte stehen lassen. Tabelle 2 Zusammensetzung Größenverteilung Mittlere Teilchengröße (um) Teilchen mit einer Größe unterhalb von 5 um Leistungsfähigkeit des Baumwoll-Handtuches Flexibilität Wasser-Absorption

Beispiel 3

Formulierung

Quartäres Ammoniumsalz, wie in Tabelle 3 aufgeführt 5%
Decyldimethylamin 0,1%
Wasser Rest
Gesamt 100%
Mehr als 90% des quartären Ammoniumsalzes in der Dispersion hatte einen Durchmesser von nicht mehr als 5 um.
Die Probendispersionen wurden dem Test unter Einsatz von Streifen von Baumwoll-Handtuch unterworfen, um ihre Leistungsfähigkeit hinsichtlich Flexibilität und Wasserabsorption in der gleichen Weise, wie in Beispiel 1, zu bewerten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3 Zusammensetzung Ausgangs-Alkohol von R&sub5;/Destillationsbedingungen Ausgangs-Alkohol von R&sub6;/Destillationsbedingungen Leistungsfähigkeit des Baumwoll-Handtuches Übergangspunkt vom Gel zum Flüssigkristall (5%) Flexibilität Höhe der Wasser-Absorption (cm) Hydrierter Talgöl-Alkohol/400 Pa (3 Torr) 200-250ºC Hydrierter Kokosnußöl-Alkohol Hydrierter Fischöl-Alkohol Dimethylammoniumchlorid mit zwei von Talgöl abgeleiteten Alkylgruppen (Kothamin D-86P) hergestellt durch Kao Corporation Vergleich Unbehandelt

Beispiel 4

Formulierung

Quartäres Ammoniumsalz Nr. 23 (aufgeführt in Tabelle 3) 5%
Wasser Rest
Gesamt 100%
Es wurden verschiedene Dispersionen des Weichspülmittels mit der gleichen Formulierung wie oben angegeben, aber unterschiedlichen mittleren Teilchengrößen des aktiven Mittels, hergestellt durch Ändern der Temperatur und der Rotationsgeschwindigkeit des Rührpropellers für jede Zusammensetzung. Die Dispersionen wurden 48 Stunden lang bei 25ºC gelagert, woraufhin sie bei dem Test unter Einsatz von Streifen von Baumwoll-Handtuch eingesetzt wurden, um ihre Leistungsfähigkeit hinsichtlich Flexibilität und Wasser-Absorption in der gleichen Weise, wie in Beispiel 3, zu bewerten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Die Teilchengrößenverteilung der Weichspülmittel wurde unter Verwendung eines Coulter- Zählers (Typ TA II mit einem Rohr mit einer Öffnung von 50 um, hegestellt durch Coulter Electronics Co.) an den Dispersionen gemessen, die man 48 Stunden lang bei 25ºC hatte stehen lassen. Tabelle 4 Zusammensetzung Größenverteilung Mittlere Teilchengröße (um) Teilchen mit einer Größe unterhalb von 5 um Leistungsfähigkeit des Baumwoll-Handtuches Flexibilität Wasser-Absorption

Beispiel 5

Formulierung

Quartäre Ammoniumsalze, wie sie in Tabelle 5 aufgeführt sind 5%
Amin und/oder Alkohol, wie in Tabelle 5 aufgeführt angegebene Menge
Wasser Rest
Gesamt 100%
Streifen aus Baumwoll-Handtuch wurden in einer 0,05%-igen wässerigen (Härte 3,50 DH) Lösung der Weichspülmittel mit der obigen Formulierung bei 25ºC und einem Badverhältnis von 1/30 5 Minuten lang unter Rühren behandelt. Die Flexibilität und Wasser-Absorption wurden in der gleichen Weise wie oben beschrieben bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5 Quartäres Ammoniumsalz Formulierte Menge Übergangspunkt Gel zu Flüssigkristall (5gew.-%ige Dispersion) Behandelte Baumwoll-Handtücher Flexibilität Höhe der Wasser-Absorption Decyl Ethyl Dodecyl 0,1 Gew.-% Octadecyl Methyl
Offensichtlich sind zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Rahmen der obigen Lehren möglich. Es sollte daher klar sein, daß die Erfindung im Rahmen der beigefügten Ansprüche anders ausgeführt werden kann, als hier spezifisch beschrieben.

Claims

1. Weichspüler, umfassend die folgenden, zwei lange Ketten aufweisenden quartären Ammoniumsalze (A) oder (B):

(A) quartäres Ammoniumsalz mit zwei langen Ketten, das durch die Formel (I) repräsentiert ist:

worin R&sub1; und R&sub2; unabhängig Alkylgruppen mit einem mittleren Gehalt von Kohlenstoffatomen von 10 bis 24 repräsentieren und abgeleitet sind von einem natürlich vorkommenden Öl oder Fett, vorausgesetzt, daß mindestens R&sub1; oder R&sub2; einen mittleren Gehalt von Kohlenstoffatomen von nicht weniger als 14 hat, R&sub3; und R&sub4; unabhängig Alkyl- oder Hydroxyalkyl-Gruppen, die jede einen mittleren Gehalt von Kohlenstoffatomen von 1 bis 3 hat, Benzylgruppen oder Gruppen repräsentieren, die durch -(C&sub2;H&sub4;O)nH wiedergegeben werden, worin n eine ganze Zahl von 1 bis 3 bezeichnet und X für ein Halogen oder ein Alkylsulfat mit einem Gehalt an Kohlenstoffatomen von 1 bis 3 steht, wobei eine 5 gew.-%ige wässerige Dispersion dieses Salzes einen Übergangspunkt vom Gel zum Flüssigkristall von nicht mehr als 20ºC hat, oder

(B) quartäres Ammoniumsalz mit zwei langen Ketten, das durch die Formel (11) repräsentiert ist:

worin R&sub5; und R&sub6; unabhängig eine Alkyl- oder Alkenyl- Gruppe repräsentieren, die einen mittleren Gehalt an Kohlenstoffatomen von 10 bis 40 aufweist, vorausgesetzt, daß mindestens R&sub5; oder R&sub6; einen mittleren Gehalt an Kohlenstoffatomen von nicht weniger als 16 hat, R&sub3;, R&sub4; und X die gleiche Bedeutung haben, wie sie oben für Formel (I) angegeben ist, und eine 5 gew.-%ige wässerige Dispersion des Salzes einen Übergangspunkt vom Gel zum Flüssigkristall von nicht mehr als 30ºC hat.

2. Weichspüler nach Anspruch 1, worin das zwei lange Ketten aufweisende quartäre Ammoniumsalz in Wasser dispergiert ist, wobei die Teilchengrößenverteilung derart ist, daß mindestens 90% der dispergierten Teilchen des quartären Ammoniumsalzes 5 um oder kleiner sind.

3. Weichspüler nach Anspruch 1, worin das zwei lange Ketten aufweisende quartäre Ammoniumsalz das durch Formel (II) wiedergegebene ist, und der Weichspüler weiter ein eine lange Kette umfassendes Alkylamin und/oder einen höheren Alkohol in einer Menge von 0,2 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das zwei lange Ketten aufweisende quartäre Ammoniumsalz, umfaßt.

4. Weichspüler nach Anspruch 1, worin das zwei lange Ketten aufweisende quartäre Ammoniumsalz das durch die Formel (I) wiedergegebene ist, und entweder R&sub1; oder R&sub2; eine Alkylgruppe ist, abgeleitet von hydriertem Kokosnußöl und der andere Rest eine Alkylgruppe ist, abgeleitet von hydriertem Talgöl, hydriertem Rapssamenöl oder hydriertem Fischöl.

5. Weichspüler nach Anspruch 1, worin das zwei lange Ketten aufweisende quartäre Ammoniumsalz das der Formel (II) ist, und entweder R&sub5; oder R&sub6; eine Alkylgruppe ist, abgeleitet von hydriertem Kokosnußöl, und die andere Gruppe eine Alkylgruppe ist, abgeleitet von hydriertem Talgöl, hydriertem Rapssamenöl oder hydriertem Fischöl.