DE4243701A1

DE4243701A1 - Wäßrige Textilweichmacher-Dispersionen

Info

Publication number: DE4243701A1
Application number: DE4243701A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr Puchta; Thomas Dr Engels; Theo Voelkel; Fred Dr Schambil
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1992-12-23
Publication date: 1994-06-30
Also published as: DE59303601D1; ES2091130T3; WO1994014935A1; EP0675941A1; ATE141943T1; EP0675941B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft wäßrige Textilweichmacher-Dispersionen, die trotz ihres besonders hohen Gehaltes an textilweichmachenden Wirkstof fen eine geringe Viskosität aufweisen, die sich auch nach längerer Lager zeit nicht oder nur unwesentlich erhöht.

Wäßrige Textilweichmacher-Dispersionen neigen bei Lagerung, insbesondere bei Temperaturen unterhalb oder oberhalb der Raumtemperatur, zur Verdickung. Besonders ausgeprägt ist dieses Verhalten bei Textilweichmacher-Dis persionen mit einem hohen Wirkstoffgehalt. Die marktüblichen Textilweich macher-Konzentrate enthalten circa 15 bis 25 Gew.-% Wirkstoff. Zur Her stellung lagerstabile Dispersionen wird in der Regel mit Hilfe unter schiedlicher Elektrolyte eine niedrige Ausgangsviskosität eingestellt. Bei einem noch höheren Wirkstoffgehalt beobachtet man aber auch in Gegenwart von Elektrolyt bei der Lagerung eine nennenswerte Viskositätserhöhung, die entweder unmittelbar nach der Herstellung, insbesondere nach einer durch Rühren oder Pumpen erfolgten Scherbelastung, oder aber im Laufe der Lage rung stattfindet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung wäßriger Textilweichmacher-Dispersionen mit einem hohen Wirkstoffgehalt, deren Vis kosität niedrig ist und die auch nach Lagerung nicht oder nicht wesentlich ansteigt. Dabei soll der Wirkstoff der erfindungsgemäßen Dispersionen bio logisch leicht und vollständig abbaubar sein; die Produkte sollen zudem auch mit kaltem Wasser leicht verdünnbar sein, die damit behandelten Tex tilien sollen nach dem Trocknen eine gute Weichheit und ein gutes Wieder benetzungsvermögen aufweisen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfin dung besteht auch in der Bereitstellung von Textilweichmacher-Dispersio nen, deren Anteil an nichttextilweichmachenden Bestandteilen möglichst gering ist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind dementsprechend konzentrierte Textilweichmacher-Dispersionen mit einem Gehalt an quartären Ammoniumver bindungen, die sich von Triethanolamin ableiten und eine, zwei oder drei Fettacyloxyethylgruppen enthalten, die dadurch gekennzeichnet sind, daß der Anteil an Verbindungen mit zwei Fettacyloxyethylgruppen größer ist als 50 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge an quartären Ammoniumverbindungen.

Die genannten quartären Ammoniumverbindungen sind wegen der darin in den langen Resten enthaltenen Estergruppen biologisch leicht abbaubar und ha ben deswegen in letzter Zeit an Interesse gewonnen. Zu den genannten Ver bindungen zählen beispielsweise die aus der DE-A-16 19 058, der DE-A-19 35 499 oder der US 3,915,867 bekannten Verbindungen mit ein, zwei oder drei Fettacyloxyethylresten am Stickstoffatom. Man kann diese Verbin dungen beispielsweise leicht durch Veresterung von Triethanolaminen mit Fettsäure oder durch Umesterung von Fettsäureestern mit Triethanolamin und anschließender Quarternierung herstellen. Entsprechende Verfahren zur Her stellung in großtechnischem Maßstab sind ebenfalls seit langem bekannt; nach diesen Verfahren hergestellte Verbindungen sind handelsübliche Ver bindungen. Je nach dem stöchiometrischen Verhältnis von den Fettacyloxy- Resten einführenden Verbindungen enthalten die Reaktionsprodukte unter schiedliche Mengen an Verbindungen mit einem, zwei oder drei Fettacyloxy alkylgruppen. Wenngleich diese technischen Gemische mit unterschiedlicher Zusammensetzung als Textilweichmacher geeignet sind, ist es doch in hohem Maße überraschend, daß Gemische mit einem hohen Anteil an Verbindungen mit zwei Fettacyloxyethylgruppen zu Textilweichmacher-Dispersionen führen, die in frischem Zustand nach Scherbelastung eine niedrige Viskosität haben, die sich auch nach Lagerung nicht oder nur unwesentlich erhöht. Erfindungsge mäß geeignete quartäre Ammoniumverbindungen enthalten einen Anteil an Ver bindungen mit zwei Acyloxyethylgruppen von mehr als 50 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge an quartären Ammoniumverbindungen. Dies ist umso überra schender, als nach der Lehre der EP-A-498 050 Emulsionen, die mehr als 15 Gew.-% Fettsäureester des N-Methyl-N,N,N-trihydroxyethyl-ammonium-me thylsulfat enthalten, bei 25°C eine Viskosität von weniger als 100 mPa·s haben, wenn die quartären Ammoniumverbindungen im Mittel 1,1 bis 1,7 Fett säureresten enthalten. Überraschend ist auch die Beobachtung, daß der beo bachtete Effekt unterhalb eines Anteils an Verbindungen mit zwei Acyloxy alkylgruppen im Gemisch der quartären Ammoniumverbindungen von 50 Mol-% praktisch nicht auftritt, während er bei einem Anteil von mehr als 50 Mol-% ausgesprochen deutlich ist.

Der geschilderte, auf die vorliegende Erfindung zurückzuführende Effekt läßt sich besonders bei Textilweichmacher-Dispersionen mit einem hohen Gehalt an quartären Ammoniumverbindungen ausnutzen. Ein weiterer Gegen stand der vorliegenden Erfindung sind daher konzentrierte Textilweichma cher-Dispersionen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Dispersionen mehr als 15 Gew.-% an quartären Ammoniumverbindungen enthalten, die ihrer seits Gemische von quartären Ammoniumverbindungen mit einer, zwei oder drei Fettacyloxyalkylgruppen sind, wobei der Anteil an Verbindungen mit zwei Fettacyloxyethylgruppen größer ist als 50 Mol-%, bezogen auf die Ge samtmenge an quartären Ammoniumverbindungen. Mit besonderem Vorteil läßt sich dieser Effekt bei Dispersionen ausnutzen, die sogar mehr als 30 Gew.-% an quartären Ammoniumverbindungen enthalten; dies ist daher ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Besonders bevorzugt sind konzentrierte Textilweichmacher-Dispersionen der zuvor beschriebenen Art mit einer Viskosität von weniger als 1 000 mPa·s bei 20°C. Dabei ist es von besonderem Vorteil, daß erfindungsgemäße Tex tilweichmacher-Dispersionen sogar eine Viskosität von weniger als 500 mPa·s bei 20°C haben. Diese sind daher ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Die erfindungsgemäßen Textilweichmacher-Dispersionen können außer den be reits genannten textilweichmachenden Wirkstoffen, die in einem wäßrigen System dispergiert vorliegen, zusätzlich noch andere in Textilweichma cher-Dispersionen üblichen Bestandteile enthalten. Sie sind zur Erzielung des erfindungsgemäßen Effektes aber nicht erforderlich, sondern dienen allenfalls zur Vervollständigung eines möglichst abgerundeten Eigen schaftsbildes der Dispersionen, so daß sie vom Verbraucher leicht akzep tiert werden. Geeignete, üblicherweise in Textilweichmacher-Dispersionen vorhandene Hilfs- und Zusatzstoffe sind beispielsweise Elektrolyte, nicht ionische Dispergatoren, insbesondere Fettalkohole oder Polyole, an die Ethylenoxid und/oder Propylenoxid angelagert sind. Auch Fettamin-Ethoxyla te können ebenso wie Sorbitanester und Sorbitanesterderivate als Disperga toren Verwendung finden. Zur Beeinflussung der Viskosität geeignete Elek trolyte sind anorganische oder organische Salze, wie beispielsweise Magne siumchlorid oder Natriumacetat.

Eine weitere fakultative Gruppe von geeigneten Hilfs- bzw. Zusatzstoffen sind organische Lösungsmittel; hierzu gehören insbesondere niedere Alkoho le, wie beispielsweise Ethanol oder Isopropylalkohol, aber auch Glykole und Polyglykole oder auch Glykolether oder Glykoletheracetate. Ferner kön nen Duftstoffe oder Farbstoffe oder auch Perglanz verleihende Zusatzstoffe eingesetzt werden; zur Verbesserung der Haltbarkeit der erfindungsgemäßen Textilweichmacher-Dispersionen können diese auch geeignete Konservierungs stoffe enthalten.

Die genannten Dispersionen zeichnen sich dadurch aus, daß deren Ausgangs viskosität nach der Herstellung und bei längerer Lagerung, vor allen Din gen nach einer vorhergehenden Scherbelastung nicht oder nur unwesentlich ansteigt, daß sie einen hohen Wirkstoffgehalt aufweisen, daß sie auch in kaltem Wasser leicht verdünnbar sind, was sich besonders beim Einspülen in automatischen Waschmaschinen positiv bemerkbar macht, daß sie biologisch leicht und vollständig abbaubar sind und daß die damit behandelten Texti lien nach dem Trocknen nicht nur einen weichen Griff, sondern auch eine gute Wiederbenetzbarkeit aufweisen, was insbesondere für Textilien, die auf der Haut getragen werden, von besonderer Bedeutung ist. Dadurch, daß die erfindungsgemäßen Textilweichmacher-Dispersionen nicht notwendigerwei se zusätzliche Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten müssen, ist auch die For derung nach einem möglichst hohen Anteil an textilweichmachenden Verbin dungen bzw. an einen möglichst geringen Anteil an nichttextilweichmachen den Bestandteilen erfüllt.

Beispiele

Die folgenden Beispiele von Tabelle 1 zeigen die überraschend niedrige Viskosität konzentrierter Textilweichmacher-Dispersionen mit einem durch NMR-Spektroskopie ermittelten Gehalt an quartären Ammoniumverbindungen mit über 50 Mol-% an Verbindungen mit zwei Fettacyloxyethylgruppen im Molekül im Vergleich zu ansonsten gleich zusammengesetzten und hergestellten Dis persionen, deren quartäre Ammoniumverbindungen weniger als 50 Mol-% an Verbindungen mit zwei Fettacyloxyethylgruppen im Molekül enthalten. Alle Dispersionen enthalten 34 Gew.-% quartäre Ammoniumverbindungen mit einer, zwei und drei Fettacyloxyethylgruppen. Die Viskosität wird in mPa·s bei 20°C, gemessen mit Brookfield-Viskosimeter bei 20 Umdrehungen pro Minute, angegeben. Gemessen wurde die Viskosität nach einer durch Pumpen der Dis persion erfolgten Scherbelastung unmittelbar nach der Herstellung und 3 Tage später.

Tabelle 1

Die Dispersionen der erfindungsgemäßen Versuche 1 und 2 haben in frischem Zustand eine geringe Viskosität, die auch nach Lagerung nur wenig an steigt. Demgegenüber haben die Dispersionen der nichterfindungsgemäßen Versuche 3 bis 8 schon in frischem Zustand eine höhere Viskosität, die zudem noch innerhalb von 3 Tagen auf Werte von 1000 bis 10 000 mPa·s an steigt.

Claims

1. Konzentrierte Textilweichmacher-Dispersionen mit einem Gehalt an quar tären Ammoniumverbindungen, die sich von Triethanolamin ableiten und eine, zwei oder drei Fettacyloxyethylgruppen enthalten, dadurch ge kennzeichnet, daß der Anteil an Verbindungen mit zwei Fettacyloxy ethylgruppen größer ist als 50 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge an quartären Ammoniumverbindungen.

2. Konzentrierte Textilweichmacher-Dispersionen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionen mehr als 15 Gew.-% quartäre Ammo niumverbindungen enthalten.

3. Konzentrierte Textilweichmacher-Dispersionen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionen mehr als 30 Gew.-% quar täre Ammoniumverbindungen enthalten.

4. Konzentrierte Textilweichmacher-Dispersionen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Viskosität bei 20°C unter 1000 mPa·s liegt.

5. Konzentrierte Textilweichmacher-Dispersionen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Viskosität unter 500 mPa·s liegt.