DE3926740A1 - Waescheweichspuelmittel - Google Patents

Waescheweichspuelmittel

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Weichspülmittel für Ge­ webe in Form von wäßrigen Emulsionen oder Dispersionen.
Beim Waschen von Textilien werden bekannterweise im letzten Waschgang sogenannte Weichspüler eingesetzt, um die Verhär­ tung der Gewebe durch das Trocknen zu vermindern und den Griff der behandelten Textilien angenehm zu beeinflussen.
Als Weichspüler werden üblicherweise kationische Verbindun­ gen verwandt, beispielsweise quatäre Ammoniumverbindungen, die neben langkettigen Alkylresten auch Ester- oder Amid­ gruppen enthalten können. Vorteilhafterweise verwendet man auch Mischungen verschiedener weichmachender Komponenten, die in Form wäßriger Dispersionen dem Spülbad zugegeben werden.
Obgleich diese kationischen Verbindungen wirksame Weich­ macher bei der Verwendung im letzten Spülbad darstellen, weisen sie beim Gebrauch immer noch gewisse Nachteile auf.
Einer der Nachteile derartiger Mittel ist, daß sich die weichmachenden Komponenten nicht in kaltem Wasser disper­ gieren lassen; weiterhin ist das Rücknetzvermögen der mit ihnen behandelten Textilien noch nicht befriedigend.
Unter Rücknetzvermögen wird im allgemeinen die Aufnahme von Feuchtigkeit durch die Faser verstanden. Ein mangelhaftes Rücknetzvermögen wirkt sich aber dort nachteilig aus, wo größere Mengen Feuchtigkeit von der Hautoberfläche aufge­ nommen werden soll. Zum Beispiel bei Hand- oder Badetüchern so­ wie bei Leib- oder Bettwäsche.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die obengenann­ ten Nachteile herkömmlicher Weichspülformulierungen zu überwinden und Wäscheweichspülmittel bereitzustellen, die neben guter biologischer Abbaubarkeit und weichem Griff eine wesentlich verbesserte Dispergierbarkeit und ein ver­ bessertes Rücknetzvermögen aufweisen.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß Textilweichspülmit­ tel, bestehend aus Mischungen wasserunlöslicher quatärer Estergruppen enthaltender Ammoniumverbindungen mit Salzen von Mono- oder Polyaminverbindungen, die durch Protonierung mit anorganischen oder organischen Säuren herstellbar sind, diese Anforderungen erfüllen.
Gegenstand der Erfindung sind daher wäßrige Weichspülmit­ tel, enthaltend
  • A) 5 bis 25 Gewichts-% einer Mischung zweier Weichspülkom­ ponenten, bestehend aus
    • a) 10 bis 90, vorzugsweise 20-80 Gew.-% mindestens einer Verbindung der Formel (I) in der R für H oder Methyl steht, R¹ ein linearer ge­ sättigter oder ungesättigter Acylrest mit 8-22, vorzugsweise 12-18 Kohlenstoffatome oder H ist, wo­ bei R¹ mindestens einmal der Acylrest ist, R² und R³ unabhängig voneinander für einen linearen gesättigten Alkylrest mit 1-4 Kohlenstoffatomen stehen und R² zusätzlich noch für eine Struktur der Formel (II) steht, in der die Reste R¹, R³ die gleiche Bedeutung wie oben aufgeführt haben und R⁴ für einen gesättig­ ten oder ungesättigten, linearen aliphatischen Alkyl­ rest mit 8-22, vorzugsweise 12-18 Koh­ lenstoffatomen steht A⁻ für das Anion eines Quaternierungsmittels steht, insbesondere Dimethylsulfat, Diethylsulfat, Methyl­ chlorid, n die ganzen Zahlen 0, 1, 2 bedeutet, x und y für 0 oder 1 steht, wobei die Summe von x + y + (3-n) = 4 sein muß, und m gleich der Wertigkeit des Säureanions ist; und
    • b) 90 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 80-20, mindestens einer Verbindung der Formel (III) bis (V) [R³R⁴NR⁴H] + Z⁻ (V)worin R¹, R³, R⁴, n die gleiche Bedeutung wie oben ange­ geben haben, R⁵ = H oder R⁶ ist, R⁶ die Gruppe -CHX-CHY-O- bedeutet, worin X und Y Wasserstoff oder Methyl, nicht jedoch gleichzeitig Methyl sein können, und m einen Wert zwischen 0 bis 6 annehmen, p = 1-3 und q = 0 oder 1 mit p + q = 2 sein kann, Z⁻ für das Anion einer wasserlöslichen ein- oder mehrwertigen anor­ ganischen oder organischen Säure wie Methylschwefel­ säure, Ethylschwefelsäure, einer Halogenwasser­ stoffsäure, Phosphorsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Oxalsäure, Glykolsäure, Zitronensäure, Weinsäure, Äpfel­ säure und insbesondere Salzsäure und Milchsäure steht, und ergänzend auf 100 Gew.-%.
  • B) Wasser, Farbstoffe, Parfüm und weitere in Weichspülmit­ teln übliche Hilfsstoffe wie kurzkettige Alkohole, Salze.
Erfindungsgemäß werden vorzugsweise eingesetzt 10-25 Gew.-% einer Mischung der Weichspülerkomponenten Aa) und A b), wobei in der bevorzugten Ausführungsform die Verbindun­ gen der Formel I folgende Strukturen aufweisen
in der R⁷ für einen linearen, gesättigten oder ungesättig­ ten aliphatischen Alkylrest mit 16-18 Kohlenstoffatomen steht, R⁸ einen linearen, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Alkylrest mit 11-17 Kohlenstoffatomen be­ deuten kann und der Komponente b), deren Amingrundkörper folgende Strukturen aufweisen kann
in der R⁷ und R⁸ und m die gleiche Bedeutung wie oben auf­ geführt haben und m insbesondere 1 ist, wobei diese Amine mit organischen oder anorganischen Säuren, insbesondere Milchsäure oder Salzsäure, neutralisiert werden.
Die erfindungsgemäß mitverwendeten Verbindungen gemäß Aa) werden nach an sich bekannten Verfahren hergestellt, wobei im allgemeinen ein Alkanolamin mit einem langkettigen Fett­ säuremethylester in Gegenwart basischer Katalysatoren wie Natriummethylat, Natriumcarbonat, bei Temperaturen von 140-180°C umgeestert und das entstandene Methanol kontinuierlich abdestilliert wird. Anstelle der Fettsäure­ methylester können auch Fettsäureglyceride verwendet werden.
Die erfindungsgemäß mitverwendeten Verbindungen gemäß Ab) sind handelsübliche Produkte, welche in an sich bekannter Weise mit organischen oder anorganischen Säuren protoniert werden. Vorzugsweise verfährt man dabei so, daß das Amin aufgeschmolzen und zu dieser Schmelze die Protonensäure unter intensivem Rühren zugegeben wird.
Beispiele für die mitverwendeten organischen Säuren sind Ameisensäure, Essigsäure, Methylschwefelsäure, Ethylschwe­ felsäure, insbesondere Milchsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Oxalsäure, Glykolsäure; anorganische Säuren wie Halogenwasserstoffsäuren, insbesondere Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure. Erfindungsgemäß bevorzugt werden Milchsäure und Salzsäure.
Beispiele für die mitverwendeten Quaternierungsmittel sind kurzkettige Dialkylphosphate und -sulfate wie insbesondere Dimethylsulfat, Diethylsulfat, Dimethylphosphat, Diethyl­ phosphat, kurzkettige Halogenkohlenwasserstoffe, insbeson­ dere Methylchlorid.
Durch Kombination der Komponenten gemäß Anspruch 1 a) und b) können Weichspülmittel hergestellt werden, welche ein gutes Dispergiervermögen aufweisen und Textilmaterialien, besonders solchen aus natürlicher und regenerierter Cellu­ lose sowie Wolle und Frottee neben einem angenehm weichen Griff ein verbessertes Rücknetzvermögen verleihen.
Die erfindungsgemäßen Weichspülmittel werden neben den üblichen Textilmaterialien daher insbesondere dort einge­ setzt, wo größere Mengen Nässe und Feuchtigkeit innerhalb kurzer Zeit von der Körperoberfläche entfernt werden sollen wie bei Hand- oder Badetüchern. Aber auch dort, wo Feuch­ tigkeit innerhalb größerer Zeitspannen direkt von der Haut aufgenommen werden muß, wie bei Leib- oder Bettwäsche, sind die erfindungsgemäßen Weichspülmittel erfolgreich einsetz­ bar.
Die Herstellung der Weichspülmittel erfolgt durch Emulgie­ ren oder Dispergieren der jeweiligen Einzelkomponenten in Wasser. Hierbei können die auf diesem Gebiet üblichen Ver­ fahrensweisen angewandt werden.
Üblicherweise geht man dabei so vor, daß das bis auf ca. 10°C unterhalb des Klarschmelzpunktes der Weichmacher vor­ gewärmte Wasser vorgelegt wird, unter guten Rühren erst die Farbstofflösung, dann die gegebenenfalls erforderliche Antischaumemulsion und schließlich die klare Schmelze der einzelnen Weichmacher nacheinander oder die Schmelze der Mischung eindispergiert wird. Nach Zugabe einer Teilmenge einer Elektrolyt-Lösung wird Parfümöl zudosiert, nachfol­ gend die restliche Menge Elektrolyt-Lösung und danach läßt man unter Rühren auf Raumtemperatur abkühlen.
Die erfindungsgemäßen Weichspülmittel können dabei jeweils ein oder mehrere Komponenten a) und b) innerhalb der ange­ gebenen Grenzen enthalten.
Die Mengenverhältnisse sind dabei weitgehend unkritisch und können von dem Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet mittels der allgemein bekannten Kriterien durch einige orien­ tierende Versuche optimiert werden.
Neben den Weichspülkomponenten können zur Herstellung der erfindungsgemäßen Wäscheweichspülmittel noch die üblichen Hilfs- und Zusatzmittel mitverwendet werden. Es sind dies insbesondere Komplexbildner, optische Aufheller, Farb- und Duftstoffe, Elektrolyte und höhermolekulare Etherverbindun­ gen zur Viskositätsregulierung, geringe Mengen organischer Lösungsmittel und - soweit sie das Rücknetzvermögen nicht nachteilig beeinflussen - übliche Tenside.
Wie die zum bekannten Stand der Technik gehörenden Weichspülmittel werden die erfindungsgemäßen Weichspüler im Anschluß an den eigentlichen Waschvorgang im letzten Spül­ gang zugegeben. Die Anwendungskonzentration liegt nach dem Verdünnen mit Wasser je nach Anwendungsgebiet im Bereich von 0,1-10 g Weichspülmittel pro Liter Behandlungsflotte.
Zur Beurteilung des Griffs wird das Textilgut aus Wolle, Baumwolle, Polyester/Baumwolle 50 : 3 und Polyester ca. 3 Minuten lang in einer Flotte aus Leitungswasser (ca. 13° dH) und 1 g erfindungsgemäßer Dispersion behandelt. Die getrockneten Textilien wurden von fünf Personen mit entsprechender Erfahrung in der Beurteilung der Weichheit von Textilien auf ihren weichen Griff hin überprüft und im Vergleich zu nicht behandelten Textilien beurteilt. Nach der Trocknung weist das so behandelte Textilgut einen aus­ gezeichneten weichen flauschigen Griff und ein im Vergleich zu handelsüblichen Mitteln stark verbessertes Rücknetzver­ mögen auf.
Das Rücknetzvermögen wird gemessen in Anlehnung an DIN 53 924 mit der Abänderung, daß die Streifen der Gewebe (Probestücke) 1,5 cm breit sind.
Herstellung der Weichspüldispersionen
Aus den in den nachfolgenden Beispielen angegebenen Kompo­ nenten werden nach folgender Vorschrift bzw. in Analogie dazu die erfindungsgemäßen Weichspülerdispersionen herge­ stellt:
In das auf 35°C vorgewärmte Wasser werden zuerst unter guten Rühren (Propellerrührwerk) die Farbstofflösung und danach die auf 45°C vorgewärmten Weichmacherkomponenten Aa) und Ab) nacheinander eindispergiert. Danach wird eine Teilmenge der 25%igen Calciumchloridlösung zugegeben, und zwar in einer Menge, daß der gesamte Ansatz gut rührfähig bleibt. Nach einer 10minütigen Dispersionsphase wird bei ca. 35°C das Parfümöl zugegeben, danach bei ca. 30°C mit der restlichen Menge der Calciumchloridlösung die Viskosi­ tät auf den gewünschten Wert eingestellt. Unter weiterhin gutem Rühren und nach Möglichkeit unter Vermeidung von Lufteinschlüssen läßt man auf Raumtemperatur abkühlen.
Bei Verwendung von Hochgeschwindigkeitsrührwerken (Ultra Turrax, Beispiel 5) wird in Abänderung zum angegebenen Ver­ fahren Wasser von 20°C vorgelegt und die Komponenten Aa) und Ab) werden als Mischung auf 30°C vorgewärmt und bei dieser Temperatur eindispergiert. Die Ausgangsviskositäten der erfindungsgemäßen Mischungen wurden gemessen mit einem Viskosimeter der Firma Brookfield, Typ LVT, Spindel 1 mit 30 Umdrehungen/min nach Angaben des Herstellers und liegen bei 25°C zwischen ca. 40-100 mPas.
Beispiele Beispiel 1
3,00 g Komponente Aa) mit
R = H
R¹ = C₁₈ Acylrest, 2mal; H 1mal
R³ = CH₃
Y = O
A⁻ = CH₃SO₃-
12,00 g Komponente Ab) Formel IV mit
p, q = 1
R⁴ = C₁₇H₃₅
R⁶ = CH₂-CH₂-O- mit m = 3
Z⁻ = Lactatrest
0,4 g Parfümöl VERTALIA® 100 457D der Firma Orissa Dribing
0,45 g Farbstoff (1%ige Lösung SANDOLAN® Walkblau NBL 150 der Firma Sandoz)
0,13 g CaCl₂
ad 100 Wasser 13° dH
Die gewaschenen Textilien werden mit einer Spülflotte, wel­ che das erfindungsgemäße Mittel in Konzentrationen von 0,1 bis 10 g/l, vorzugsweise 0,5-3 g/l, in üblicher Weise be­ handelt.
Neben der verbesserten Dispergierbarkeit der Komponenten Aa) und Ab) wiesen die behandelten Textilien einen ausge­ zeichneten weichen Griff und ein Rücknetzvermögen von 70% auf (Mittelwert aus 10 Messungen).
Ein Vergleichsbeispiel, hergestellt aus
6 g Distearyldimethylammoniumchlorid (handelsübliches Produkt)
0,2 g Parfümöl (wie in Beispiel 1)
0,2 g Farbstoff (wie in Beispiel 1)
0,1 g Silikonantischaumemulsion Antifoam DB 110 A der Firma DOW
ad 100 Wasser 13° dH
wies ein erheblich vermindertes Rücknetzvermögen von 50% auf.
Beispiel 2
wurde analog Beispiel 1 durchgeführt mit der Abänderung, daß
12 g der Komponente Aa) wie in Beispiel 1
3 g der Komponente Ab) wie in Beispiel 1
0,11 g CaCl₂
eingesetzt wurden.
Neben einem ausgezeichneten weichen Griff wurde ein Rück­ netzvermögen von 90% ermittelt.
Beispiel 3
wurde analog Beispiel 1 durchgeführt mit der Abänderung, daß
18 g der Komponente Aa) wie in Beispiel 1
2 g der Komponente Ab) wie in Beispiel 1
0,34 g CaCl2
eingesetzt wurden.
Neben einem ausgezeichneten weichen Griff wurde ein Rück­ netzvermögen von 74% ermittelt.
Beispiel 4
wurde analog Beispiel 1 durchgeführt mit der Abänderung, daß
9 g der Komponente Aa) wie in Beispiel 1
9 g der Komponente Ab) wie in Beispiel 1
0,19 g CaCl₂
eingesetzt wurden.
Neben einem ausgezeichneten weichen Griff wurde ein Rück­ netzvermögen von 80% gemessen.
Beispiel 5
wurde wie oben angeführt dispergiert, wobei in Abänderung zu Beispiel 1
12 g der Komponente Aa) wie in Beispiel 1
3 g der Komponente Ab) wie in Beispiel 1
0,3 g CaCl₂
eingesetzt wurden.
Neben einer ausgezeichneten Dispergierkeit in kaltem Was­ ser, einem hervorragenden weichen Griff wurde ein Rücknetz­ vermögen von 92% gemessen.
Beispiel 6
wurde analog Beispiel 1 durchgeführt mit der Abänderung, daß
13,5 g der Komponente Aa) mit Formel I
R = H
R¹ = C₁₈ Acylrest 2mal; H 1mal
R³ = -CH₃
Y = O
A⁻ = CH₃SO₃-
1,5 g der Komponente Ab) mit Formel V
R³ = -CH₃
R⁴ = C₁₈H₃₇-
Z⁻ = Lactatrest
0,02 g Silikonantischaumemulsion Antifoam DB 110 A der Firma DOW
eingesetzt wurden.
Neben einer ausgezeichneten Dispergierkeit in kaltem Was­ ser, einem hervorragenden weichen Griff wurde ein Rücknetz­ vermögen von 70% gemessen.
Beispiel 7
wurde analog Beispiel 6 durchgeführt mit der Abänderung, daß
1,5 g der Komponente Ab) mit Formel IIIi)
R⁷R⁸ = C₁₇H₃₅
A⁻ = Lactatrest
Neben einer ausgezeichneten Dispergierkeit in kaltem Was­ ser, einem hervorragenden weichen Griff wurde ein Rücknetz­ vermögen von 75% gemessen.
Beispiel 8
wurde analog Beispiel 6 durchgeführt mit der Abänderung, daß
13,5 g der Komponente Aa) der Formel I mit
R = H
R¹ = 2mal C₁₈H₃₇
R³ = CH₃-
R² = Formel II mit
R, R¹ = H
R³ = CH₃-
R⁴ = C₁₈H₃₇
1,5 g der Komponente Ab) mit Formel V
R³ = -CH₃
R⁴ = C₁₈H₃₇
Z⁻ = Lactatrest
0,02 g Silikonantischaumemulsion Antifoam DB 110 A der Firma DOW
eingesetzt wurden.
Neben einer ausgezeichneten Dispergierkeit in kaltem Was­ ser, einem hervorragenden weichen Griff wurde ein Rücknetz­ vermögen von 70% gemessen.
Beispiel 9
wurde analog Beispiel 8 durchgeführt mit der Abänderung, daß
1,5 g der Komponente Ab) Formel IIIi) mit
R⁷, R⁸ = C₁₇H₃₅-
A⁻ = Lactatrest
Neben einer ausgezeichneten Dispergierkeit in kaltem Was­ ser, einem hervorragenden weichen Griff wurde ein Rücknetz­ vermögen von 68% gemessen.
Beispiel 10
wurde analog Beispiel 8 durchgeführt mit der Abänderung, daß
1,5 g der Komponente Ab) Formel IV mit
p, q = 1
R⁶ = -CH₂-CH₂-O- mit m = 3
Z⁻ = Lactatrest
R⁴ = C₁₇H₃₅
0,17 g CaCl₂
eingesetzt werden.
Neben einer ausgezeichneten Dispergierkeit in kaltem Was­ ser, einem hervorragenden weichen Griff wurde ein Rücknetz­ vermögen von 74% gemessen.

Claims (9)

1. Wäßrige Weichspülmittel, enthaltend
  • A) 5 bis 25 Gewichts-% einer Mischung zweier Weichspülkomponenten, bestehend aus
    • a) 10 bis 90, vorzugsweise 20-80 Gew.-% mindestens einer Verbindung der Formel (I) in der R für H oder Methyl steht, R¹ ein linearer ge­ sättigter oder ungesättigter Acylrest mit 8-22, vorzugsweise 12-18 Kohlenstoffatome oder H ist, wo­ bei R¹ mindestens einmal der Acylrest ist, R² und R³ unabhängig voneinander für einen linearen gesättigten Alkylrest mit 1-4 Kohlenstoffatomen stehen und R² zusätzlich noch für eine Struktur der Formel (II) steht, in der die Reste R¹, R³ die gleiche Bedeutung wie oben aufgeführt haben und R⁴ für einen gesättig­ ten oder ungesättigten, linearen aliphatischen Alkyl­ rest mit 8-22, vorzugsweise 12-18 Kohlenstoff­ atomen steht, A⁻ für das Anion eines Quaternierungsmittels steht, insbesondere Dimethylsulfat, Diethylsulfat, Methyl­ chlorid, n die ganzen Zahlen 0, 1, 2 bedeutet, x und y für 0 oder 1 steht, wobei die Summe von x + y + (3- n) = 4 sein muß, und m gleich der Wertigkeit des Säureanions ist; und
    • b) 90 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 80-20, mindestens einer Verbindung der Formel (III) bis (V) [R³R⁴NR⁴H]⁺Z- (V)worin R¹, R³, R⁴, n die gleiche Bedeutung wie oben ange­ geben haben, R⁵ = H oder R⁶ ist, R⁶ die Gruppe -CHX- CHY-O- bedeutet, worin X und Y Wasserstoff oder Methyl, nicht jedoch gleichzeitig Methyl sein können, und m einen Wert zwischen 0 bis 6 annehmen, p = 1-3 und q = 0 oder 1 mit p + q = 2 sein kann, Z⁻ für das Anion einer wasserlöslichen ein- oder mehrwertigen anorganischen oder organischen Säure wie Methylschwefelsäure, Ethylschwefelsäure, einer Halogenwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Oxalsäure, Glykolsäure, Zitronensäure, Weinsäure, Äpfelsäure und insbesondere Salzsäure und Milchsäure steht, und ergän­ zend auf 100 Gew.-%.
  • B) Wasser, Farbstoffe, Parfüm und weitere in Weichspülmitteln übliche Hilfsstoffe wie kurzkettige Alkohole, Salze.
2. Wäßrige Weichspülmittel gemäß Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Komponente Aa) die Verbindung eingesetzt wird.
3. Wäßrige Weichspülmittel gemäß Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Komponente Aa) die Verbindung eingesetzt wird.
4. Wäßrige Weichspülmittel gemäß Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Komponente Aa) die Verbindung eingesetzt wird.
5. Wäßrige Weichspülmittel gemäß Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Komponente Ab) die Verbindung eingesetzt wird.
6. Wäßrige Weichspülmittel gemäß Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Komponente Ab) die Verbindung eingesetzt wird.
7. Wäßrige Weichspülmittel gemäß Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Komponente Ab) die Verbindung eingesetzt wird.
8. Wäßrige Weichspülmittel gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente Aa) in Mengen von 20-80 Gew.-% und die Komponente Ab) in Mengen von 80-20 Gew.-%, bezogen auf Gesamtmenge der Komponenten Aa) und Ab), eingesetzt wird.
9. Verwendung einer Mischung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Behandlung gewaschener Wäsche beim Spülen in wäßriger Flotte.
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