DE4229649A1

DE4229649A1 - Aqueous textile softener dispersions

Info

Publication number: DE4229649A1
Application number: DE19924229649
Authority: DE
Inventors: Theodor Voelkel; Peter Dr Sandkuehler; Rolf Dr Puchta
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1992-09-04
Publication date: 1994-03-10
Also published as: WO1994005754A1

Abstract

Acid-set textile softener dispersions based on quaternary ammonium compounds with one, two or three fatty acyloxyalkyl groups are particularly storage stable if they contain a primary and/or secondary amine.

Description

Die vorliegende Patentanmeldung betrifft wäßrige Textilweichmacher- Dispersionen, die sauer eingestellt sind und damit im Stande sind, bei der Nachbehandlung von gewaschenen Textilien in einem Spülbad den Textilien nicht nur einen weichen Griff zu verleihen, sondern auch eventuell vom vorangegangen Waschgang auf den Textilien zurück gebliebene alkalische Waschmittelreste zu neutralisieren.The present patent application relates to aqueous textile plasticizer Dispersions that are acidic and are therefore capable of when treating washed textiles in a rinsing bath not only to give the textiles a soft feel, but also possibly also from the previous wash cycle on the textiles neutralize remaining alkaline detergent residues.

Vor allen Dingen in gewerblichen Wäschereien ist es üblich, die ge waschenen Textilien im Anschluß an den Waschvorgang mit einem Be handlungsmittel nachzubehandeln, das nicht nur textilweichmachende Wirkstoffe sondern auch freie Säure enthält, wobei die freie Säure dazu dient, eventuell nicht ausgespülte alkalische Waschmittelrück stände auf den Textilien unter Salzbildung zu neutralisieren. Des halb ist es erforderlich, daß die im allgemeinen wäßrigen Textil- Nachbehandlungsmittel eine Menge an freier Säure enthalten, die zu einem niedrigen pH-Wert der Textilweichmacher-Dispersionen führt. Zum Weichmachen von Textilien werden seit langem quartäre Ammonium verbindungen verwendet, die wegen ihres kationischen Charakters leicht und vollständig auf die negativ geladene Faseroberfläche auf ziehen. Wegen ihrer leichten biologischen Abbaubarkeit haben in letzter Zeit vor allem solche quartäre Ammoniumverbindungen an In teresse gewonnen, die Fettacyloxyalkylreste am Stickstoff gebunden enthalten. Derartige Verbindungen sind ebenfalls seit langem be kannt, beispielsweise aus der DE-A-16 19 058, der DE-A-19 35 499 oder der US 3,915,867. Man kann diese Verbindungen beispielsweise leicht durch Veresterung von Alkanolaminen mit Fettsäuren oder durch Umesterung von Fettsäureestern mit Alkanolaminen und anschließender Quaternierung herstellen. Entsprechende Verfahren zur Herstellung in großtechnischen Maßstab sind ebenfalls seit langem bekannt.Above all in commercial laundries, it is common for the ge washing textiles after washing with a Be to treat agents that are not just fabric softeners Active ingredients but also contains free acid, the free acid serves, possibly not rinsed out alkaline detergent neutralize the textiles with salt formation. Des half it is necessary that the generally aqueous textile Post-treatment agents contain an amount of free acid that is too low pH of the fabric softener dispersions. Quaternary ammonium has long been used to soften textiles compounds used because of their cationic character lightly and completely on the negatively charged fiber surface pull. Because of their easy biodegradability, Recently such quaternary ammonium compounds on In Interest won, the fatty acyloxyalkyl residues bound to nitrogen contain. Such connections have also been for a long time knows, for example from DE-A-16 19 058, DE-A-19 35 499 or US 3,915,867. You can use these connections for example easily by esterification of alkanolamines with fatty acids or by Transesterification of fatty acid esters with alkanolamines and subsequent Create quaternization. Corresponding processes for production in Industrial scales have also been known for a long time.

Die genannten quartären Ammoniumverbindungen mit Fettacyloxyalkylre sten neigen naturgemäß in wäßrigem Medium zur Hydrolyse am Acylrest. Nach der Lehre der EP-A-239 910 soll für bestimmte kationische Weichmacher mit Esterbindungen das Optimum an Hydrolysestabilität in wäßrigem Medium bei einem pH-Wert von 2,5 bis 4,2 in 0,5- bis 1,5- gew.-%iger Verdünnung vorliegen. Oberhalb und unterhalb dieses pH- Wert-Bereiches sollen die wäßrigen Wirkstoff-Dispersionen unter hy drolytischer Zersetzung der Wirkstoffe zunehmend instabil werden. Für Textilweichmacher-Dispersionen, die in gewerblichen Wäschereien zusätzlich zum Weichmachen der Textilien die Funktion der Neutrali sation alkalischer Waschmittelreste zu übernehmen haben, ist es er forderlich, daß die Dispersionen trotz ihres hohen Säureanteils auch bei längerer Lagerung ausreichend hydrolysestabil sind. Beim Einsatz der aus ökologischen Gründen bevorzugten quatären Ammoniumverbindun gen mit einer, zwei oder drei langkettigen Acyloxyalkylgruppen tre ten hierbei Schwierigkeiten auf, die sich dadurch äußern, daß saurer eingestellte Dispersionen mit den oben genannten Wirkstoffen bei längerer Lagerung instabil sind.The above-mentioned quaternary ammonium compounds with fatty acyloxyalkylre Most naturally tend in aqueous medium to hydrolysis on the acyl residue. According to the teaching of EP-A-239 910 intended for certain cationic Plasticizers with ester bonds provide the optimum in hydrolysis stability aqueous medium at a pH of 2.5 to 4.2 in 0.5 to 1.5 wt .-% dilution. Above and below this pH Value range should the aqueous active ingredient dispersions under hy drolytic decomposition of the active ingredients become increasingly unstable. For textile softener dispersions used in commercial laundries in addition to softening the textiles, the function of the neutralis alkaline detergent residues, he is required that the dispersions despite their high acid content are sufficiently stable to hydrolysis after long storage. When using the quaternary ammonium compound preferred for ecological reasons gene with one, two or three long-chain acyloxyalkyl groups tre Here difficulties arose, which are expressed in that acid adjusted dispersions with the active ingredients mentioned above prolonged storage are unstable.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand daher darin, wäßrige Textilweichmacher-Dispersionen auf Basis von quartären Ammoniumver bindungen mit einer, zwei oder drei langkettigen Acyloxyalkylgruppen bereitzustellen, die sauer eingestellt sind und auch bei längerer Lagerung hydrolysestabil sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Dispersionen gelöst, die auf einem pH-Wert von unter 5 bei einem Gehalt der Dispersionen an quartären Ammoniumverbindungen im Bereich von 3 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 eingestellt sind und die durch einen Zusatz eines langkettigen primären und/oder se kundären Amins gekennzeichnet sind. Die erfindungsgemäßen Textil weichmacher-Dispersionen sind überraschenderweise trotz ihres hohen Säureanteils auch bei längerer Lagerung stabil.The object of the present invention was therefore to provide aqueous Textile plasticizer dispersions based on quaternary ammonium ver bonds with one, two or three long chain acyloxyalkyl groups to provide those that are acidic and even longer Storage are stable to hydrolysis. This object is achieved according to the invention solved by dispersions that have a pH below 5 at a content of quaternary ammonium compounds in the dispersions Range of 3 to 20 wt .-%, preferably 5 to 15 are set and that by adding a long chain primary and / or se secondary amines are marked. The textile according to the invention Plasticizer dispersions are surprisingly high despite their high Acid content stable even after prolonged storage.

Die zuvor beschriebenen Textilweichmacher-Dispersionen können als Wirkstoff zwar grundsätzlich quartäre Ammoniumverbindungen enthal ten, die entweder eine oder zwei oder drei Fettacyloxyalkylreste enthalten. Da derartige Verbindungen im industriellen Maßstab aber nur aufwendig herstellbar sind, sind Textilweichmacher-Dispersionen bevorzugt, die quartäre Ammoniumverbindungen in Form eines Gemisches von Verbindungen mit einer, zwei oder drei Fettacyloxyalkylresten, insbesondere mit einer, zwei oder drei Fettacyloxyethylresten ent halten. Dabei werden solche Textilweichmacher-Dispersionen bevor zugt, die in dem Gemisch der quartären Ammoniumverbindungen solche Verbindungen enthalten, bei denen der Anteil mit zwei Fettacyloxyal kylresten größer ist als der Anteil quartärer Ammoniumverbindungen mit einem oder drei Fettacyloxyalkylresten. Als quartäre Ammonium verbindungen mit Fettacyloxyalkylresten kommen außer den bereits genannten Verbindungen mit Fettacyloxyethylresten auch solche Pro dukte in Frage, die quartäre Ammoniumverbindungen mit anderen Fett acyloxyalkylresten als Fettacyloxyethylreste enthalten, beispiels weise quartäre Ammoniumverbindungen mit Fettacyloxypropylresten und mit Fettacyloxyisopropylresten. Die Fettacylreste können sich von gesättigten und ungesättigten, verzweigten oder unverzweigten Fett säuren ableiten. Im allgemeinen leiten sie sich von Fettsäuren ab, die 12 bis 22 Kohlenstoffatome enthalten. Falls es für die erfin dungsgemäßen Textilweichmacher-Dispersionen wichtig ist, daß sie eine niedrige Viskosität haben, verwendet man vorzugsweise solche quartären Ammoniumverbindungen, die einen hohen Anteil an Fettacyl resten haben, die sich ganz oder teilweise von ungesättigten Fett säuren ableiten, die zu einem überwiegenden Anteil in cis-Form vor liegen.The textile softener dispersions described above can be used as Active ingredient basically contain quaternary ammonium compounds ten, which are either one or two or three fatty acyloxyalkyl radicals contain. Because such connections on an industrial scale Textile plasticizer dispersions are difficult to manufacture preferred, the quaternary ammonium compounds in the form of a mixture compounds with one, two or three fatty acyloxyalkyl radicals, in particular with one, two or three fatty acyloxyethyl residues hold. Such textile softener dispersions are used before moves in the mixture of quaternary ammonium compounds Contain compounds in which the portion with two fatty acyloxyal kylresten is larger than the proportion of quaternary ammonium compounds with one or three fatty acyloxyalkyl residues. As quaternary ammonium Compounds with fatty acyloxyalkyl residues are coming besides those already mentioned compounds with fatty acyloxyethyl radicals also such Pro products in question, the quaternary ammonium compounds with other fat Contain acyloxyalkyl residues as fatty acyloxyethyl residues, for example as quaternary ammonium compounds with fatty acyloxypropyl residues and with fatty acyloxyisopropyl residues. The fatty acyl residues can differ from saturated and unsaturated, branched or unbranched fat derive acids. Generally they are derived from fatty acids, containing 12 to 22 carbon atoms. If it is for the inventor It is important that textile softener dispersions according to the invention are have a low viscosity, preferably those are used quaternary ammonium compounds that have a high proportion of fatty acyl have leftovers that are wholly or partially from unsaturated fat derive acids that are predominantly in cis form lie.

Der erfindungsgemäß wichtige Zusatz eines langkettigen primären und/oder sekundären Amins bewirkt außer der damit verbundenen ge ringfügigen Heraufsetzung des pH-Werts überraschenderweise eine sig nifikante Verbesserung der Lagerstabilität der sauer eingestellten Textilweichmacher-Dispersionen. Unter langkettigen primären bzw. sekundären Aminen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Verbin dungen zu verstehen, die einen langkettigen Fettalkyl- oder -alke nylrest enthalten. Verbindungen die nur einen langkettigen Fettal kyl- oder -alkenylrest enthalten, können im übrigen neben Wasser stoff einen C₁- bis C₃-Alkylrest enthalten. Sie entfalten ihre Wir kung insbesondere in Textilweichmacher-Dispersionen, die auf einen pH-Wert von unter 3, vorzugsweise von unter 2 eingestellt sind. Zur Einstellung eines derart niedrigen pH-Wertes geeignete Säuren sind vorzugsweise Säuren aus der Glykolsäure, Milchsäure, Citronensäure oder Phosphorsäure umfassenden Gruppe. Sie werden den Textilweichma cher-Dispersionen in solchen Mengen zugesetzt, daß damit der ge wünschte niedrige pH-Wert eingestellt wird. Außer den genannten be vorzugten Säuren zur Einstellung des niedrigen pH-Werts können im Bedarfsfall noch andere organische oder anorganische Säuren verwen det werden, sofern sie ausreichend stark sauer sind und mit den Ma terialien und Textilien, mit denen sie bei der Behandlung in Berüh rung kommen, verträglich sind.The addition of a long-chain primary and / or secondary amine, which is important according to the invention, surprisingly brings about, in addition to the associated slight increase in the pH, a sig nificant improvement in the storage stability of the acidified fabric softener dispersions. Long-chain primary or secondary amines for the purposes of the present invention are to be understood as compounds which contain a long-chain fatty alkyl or alkylene radical. Compounds which contain only one long-chain fatty alkyl or alkenyl radical may also contain a C ₁ -C ₃ -alkyl radical in addition to hydrogen. They develop their effect in particular in textile plasticizer dispersions which are adjusted to a pH of less than 3, preferably less than 2. Acids suitable for setting such a low pH are preferably acids from the group comprising glycolic acid, lactic acid, citric acid or phosphoric acid. They are added to the Textilweichma cher dispersions in such amounts that the desired low pH is adjusted. In addition to the above-mentioned preferred acids for adjusting the low pH, other organic or inorganic acids can be used if necessary, provided they are sufficiently acidic and with the materials and textiles with which they come into contact during treatment are tolerated.

Zur Verbesserung der Lagerstabilität der erfindungsgemäßen Textil weichmacher-Dispersionen besonders bewährt hat sich als Amin ein sekundäres Amin mit zwei C₁₂- bis C₂₂-Alkyl- oder -Alkenylgruppen. Dabei ist besonders bevorzugt das Ditalgalkylamin. Für die Erzielung der stabilitätsverbessernden Wirkung ist nur ein relativ geringer Zusatz an Amin erforderlich. Im allgemeinen reichen 0,5 bis 5 Gew.-% bezogen auf die Textilweichmacher-Dispersionen, wobei ein Zusatz von 1 bis 3 Gew.-% bevorzugt ist.To improve the storage stability of the textile-plasticizer dispersions according to the invention, a secondary amine with two C ₁₂ to C ₂₂ alkyl or alkenyl groups has proven particularly useful as the amine. The ditallow alkylamine is particularly preferred. To achieve the stability-improving effect, only a relatively small addition of amine is required. In general, 0.5 to 5% by weight, based on the fabric softener dispersions, is sufficient, with an addition of 1 to 3% by weight being preferred.

Die erfindungsgemäßen Textilweichmacher-Dispersionen können zusätz lich in wäßrigen Textilweichmacher-Dispersionen übliche Hilfsstoffe wie beispielsweise Dispergatoren, Konservierungsmittel, anorganische oder organische Elektrolyte, Puffersubstanzen, Viskositätsstellmit tel, Farbstoffe, Duftstoffe oder Lösungsmittel enthalten. In einer weiteren Ausführungsform können die erfindungsgemäßen Textilweichma cher-Dispersionen neben quartären Ammoniumverbindungen mit einer, zwei oder drei Fettacyloxyalkylresten zusätzlich einen oder mehrere andere weichmachende Wirkstoffe anderer Verbindungsklassen enthal ten. Beispiele hierfür sind Sorbitanester, quellfähige Schichtsili kate, Fettsäurekondensationsprodukte mit Polyaminen, quartäre Ammo niumverbindungen mit Fettalkyl- bzw. -alkenylresten, Alkypolyglyco side oder Fettsäure.The textile plasticizer dispersions according to the invention can additionally Lich auxiliaries customary in aqueous textile plasticizer dispersions such as dispersants, preservatives, inorganic or organic electrolytes, buffer substances, viscosity regulators tel, dyes, fragrances or solvents. In a a further embodiment, the textile soft material according to the invention cher dispersions in addition to quaternary ammonium compounds with a two or three fatty acyloxyalkyl radicals additionally one or more contain other plasticizing agents of other classes of compounds Examples of this are sorbitan esters, swellable layered silicas Kate, fatty acid condensation products with polyamines, quaternary ammo nium compounds with fatty alkyl or alkenyl radicals, alkypolyglyco side or fatty acid.

Examples

Die folgenden Beispiele demonstrieren die überlegene Lagerstabilität der erfindungsgemäßen Textilweichmacher-Dispersionen. Als textil weichmachender Wirkstoff wurde ein handelsübliches Gemisch quartärer Ammonium-Verbindungen, deren Hauptbestandteil Methyl-hydroxyethyl di-(talgacyloxyethyl-)ammonium-methosulfat war, verwendet. Der er findungsgemäß die Lagerstabilität verbessernde Zusatz war handelsüb liches Ditalgalkylamin. Tabelle 1 enthält die Zusammensetzung (Gew.-%) von 4 Textilweichmacher-Dispersionen des Standes der Tech nik I bis IV und von 4 erfindungsgemäßen Textilweichmacher-Disper sionen V bis VIII, deren ebenfalls in der Tabelle angegebener pH- Wert mit verschiedenen Säuren eingestellt wurde. Die Lagerstabilität wurde frisch und nach 4 Wochen Lagerung beurteilt und in der letzten Zeile von Tabelle 1 aufgeführt. The following examples demonstrate the superior storage stability the fabric softener dispersions of the invention. As textile softening agent became a commercial quaternary mixture Ammonium compounds, the main component of which is methyl-hydroxyethyl di (tallow acyloxyethyl) ammonium methosulfate was used. The he According to the invention, the additive improving the storage stability was commercially available Lich ditalgalkylamine. Table 1 contains the composition (% By weight) of 4 textile softener dispersions of the prior art nik I to IV and of 4 textile softener disper according to the invention sions V to VIII, whose pH also given in the table Value was set with different acids. The storage stability was assessed fresh and after 4 weeks of storage and in the last Row listed in Table 1.

Tabelle 1 Table 1

Alle erfindungsgemäßen Textilweichmacher-Dispersionen waren nach 4-wöchiger Lagerung noch homogen, während die Amin-freien Dispersio nen Phasentrennung aufwiesen.All textile plasticizer dispersions according to the invention were after 4 weeks of storage still homogeneous, while the amine-free dispersion NEN phase separation.

Claims

1. Aqueous fabric softener dispersions based on quaternary ammonium compounds with one, two or three long-chain acyloxyalkyl groups, characterized in that the dispersions to a pH of less than 5 with a content of the dispersions of quaternary ammonium compounds in the range of 3 to 20 wt. -%, preferably 5 to 15 are set and further characterized by the addition of a long-chain primary and / or secondary amine.

2. textile plasticizer dispersions according to claim 1, characterized, that they have a pH below 3, especially below 2 are set.

3. textile plasticizer dispersions according to claim 1 or 2, characterized, that their pH with an acid from glycolic acid, lactic acid re, citric acid or phosphoric acid group included represents is.

4. Textile plasticizer dispersions according to one of claims 1 to 3, characterized in that the amine is a secondary amine with two C ₁₂ - to C ₂₂ alkyl or alkenyl groups.

5. textile plasticizer dispersions according to one of claims 1 to 4, characterized, that the amine is ditallow alkylamine.

6. textile plasticizer dispersions according to one of claims 1 to 5, characterized, that the amine in the dispersions 0.5 to 5, preferably 1 up to 3 wt .-% is included.