DE60121436T2

DE60121436T2 - Gewebeweichmacherzusammensetzung mit geruchskontrollmittel

Info

Publication number: DE60121436T2
Application number: DE60121436T
Authority: DE
Inventors: Christopher John TURNER; Jean Hugo DEMEYERE; Amelita Maria Higashinada-ku MIRASOL; Jimmy Johannson West Chester TEE; Cornelio Francis Cincinnati FORD; G. Francisco Mason LAO; Gong-Xiang Chen; Angela Mathieu STEENLAND; Leila Muriel CORDIER; Sumitra Pasupathy; Dominiek Jan VERBRUGGE; Hans Wendt
Original assignee: Cordier Muriel Leila Gisele; Lao Francisco G Jr Mason; Tee Johannson Jimmy West Chester; Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2000-05-24
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2021-05-19
Also published as: DE60121436D1; JP2003534467A; WO2001090285A1; MXPA02011555A; US20030139313A1; US6794356B2; EP1283858B1; CZ20023831A3; JP4832699B2; CA2409923A1; AU2001263333A1; ATE332955T1; EP1283858B8; EP1283858A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weichmacherzusammensetzung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Stoffweichmacherzusammensetzung zur Verhinderung und/oder Hemmung des Auftretens von schlechtem Geruch auf Stoffen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Mikroorganismen können während des Trocknens, Aufbewahrens und Tragens auf einem Stoffartikel wachsen. Einige dieser Mikroorganismen sind stark infektiös und können die Gesundheitsrisiken für den Verbraucher steigern, während andere, insbesondere Bakterien wie S. aureus, einen schlechten Geruch entwickeln können. Die Ansammlung von Mikroorganismen und/oder die Entwicklung von schlechtem Geruch sind insbesondere bei Kleidungsstücken wie Unterwäsche und Socken aufgrund der für das Bakterienwachstum günstigen Umgebung (z. B. hohe Feuchtigkeit und leicht verfügbare Nahrungsquellen) intensiv. Eine andere Situation, die schlechte Gerüche verursachen kann, entsteht, wenn Stoffe in Innenräumen getrocknet werden. Die Entwicklung und Anreicherung von schlechten Gerüchen während des Trocknens ist insbesondere beim Trocknen in Innenräumen weit verbreitet, da die hohe Feuchtigkeit in Innenräumen eine für das Bakterienwachstum günstige Umgebung darstellt.
Es ist bekannt, das Keimwachstum auf Stoffen zu bekämpfen, indem beispielsweise antimikrobielle Verbindungen während des Webprozesses in Stoffe eingespritzt werden, um antibakterielle Stoffe herzustellen. Die antibakterielle Verbindung kann jedoch leicht nach mehreren Waschvorgängen herausgewaschen werden, oder die Verbindung wird mit der Zeit unwirksam.
Darüber hinaus können schlechte Gerüche in Stoffen aus anderen Gründen als dem Wachstum von Bakterien auftreten, und als solche gibt es eine große Anzahl von schlechten Gerüchen, die auf Stoffen während des Tragens angelagert oder von diesen absorbiert werden, auf die sich das Vorliegen eines antimikrobiellen Wirkstoffs nicht auswirkt. Zu diesen anderen schlechten Gerüchen können unter anderem Körpergerüche, Rauch und Fettgerüche zählen. In der Vergangenheit hat sich die Entwicklung neuer Stoffweichmacher ausschließlich auf das Maskieren oder Überdecken dieses schlechten Geruchs bzw. dieser schlechten Gerüche mit einem Duftstoff konzentriert, und nur wenige Bestrebungen haben sich auf die Verhinderung des Auftretens oder Ausdrucks dieser schlechten Gerüche gerichtet. Zum Beispiel betrifft US-Pat. Nr. 5,234,611, Trinh et al., erteilt am 10. Aug. 1993, eine Stoffweichmacherzusammensetzung, die trockneraktivierte Cyclodextrin-Duftstoffkomplexe zum effektiven Anlagern eines Duftstoffs auf den Stoffen enthält.
WO 98/13 456 (Henkel, veröffentlicht am 2. April 1998) offenbart granulöse, pastenartige oder flüssige Textilbehandlungsmittel, die Cyclodextrine, Derivate davon oder Cyclodextrinderivate bildende Bestandteile umfassen.
WO 99/15 611 (P&G, veröffentlicht am 1. April 1999) offenbart trockneraktivierte Stoffweichmacherzusammensetzungen, die Stoffweichmacher umfassen, wobei eine derartige Zusammensetzung eine Spitzenschmelztemperatur von 40 bis 75°C und eine gewisse Auflösungsrate in Wasser aufweist.
US 5,747,443 (P&G, veröffentlicht am 5. Mai 1998) offenbart klare Stoffweichmacherzusammensetzungen, die einen spezifischen Stoffweichmacher und ein oder mehrere organische Lösungsmittel umfassen.
US 5,681,806 (P&G, veröffentlicht am 28. Oktober 1997) offenbart trockneraktivierte Stoffkonditionierzusammensetzungen, die nicht komplexiertes Cyclodextrin mit einer Teilchengröße von weniger als 5 μm enthalten.
WO 99/27 050 (P&G, veröffentlicht am 3. Juni 1999) offenbart klare oder lichtdurchlässige Stoffweichmacherzusammensetzungen, die einen Stoffweichmacher, ein Hauptlösungsmittel und einen Elektrolyten umfassen.
EP 1 127 940 (Ciba, veröffentlicht am 29. August 2001) offenbart Textilbehandlungszusammensetzungen, die ein unsubstituiertes Cyclodextrin, eine aliphatische Kohlensäure mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen und ein kationisches Tensid umfassen.
Demgemäß besteht Bedarf an einer verbesserten Stoffweichmacherzusammensetzung, die das Auftreten von schlechten Gerüchen verhindert und/oder hemmt, die in Stoffen erzeugt oder von diesen absorbiert werden, während der Stoffartikel getragen wird, und allgemeiner zwischen Waschvorgängen. Des Weiteren besteht Bedarf an einem Verfahren zur Verhinderung und/oder Hemmung des Auftretens von schlechtem Geruch in solchen Artikeln.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine klare, konzentrierte, stabile Stoffweichmacherzusammensetzung, die von 1 Gew.-% bis 90 Gew.-% einen Stoffweichmacher und von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-% ein Geruchsbekämpfungsmittel, das ein Cyclodextrin umfasst, und von 1 Gew.-% bis 25 Gew.-% ein Hauptlösungsmittel mit einem ClogP von 0 bis 3 umfasst, wobei das Hauptlösungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Monoalkohol, einem C₆-Diol, einem C₇-Diol, Octandiol, einem Butandiolderivat, Trimethylpentandiol, Ethylmethylpentandiol, Propylpentandiol, Dimethylhexandiol, Ethylhexandiol, Methylheptandiol, Octandiol, Nonandiol, einem Alkylglycerylether, einem Di(hydroxyalkyl)ether, einem Arylglycerylether, einem alicyclischen Diolderivat, einem alkoxylierten C₃-C₇-Diolderivat, einem Aryldiol und einer Mischung davon. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Verhinderung von schlechtem Geruch und zur Verhinderung und/oder Hemmung von schlechtem Geruch durch Auftragen einer solchen Zusammensetzung auf einen Stoffartikel und Trocknen des Stoffartikels.
Es wurde nun gefunden, dass eine Stoffweichmacherzusammensetzung nicht nur einen besseren Weichmachungsnutzen und einen Faltenreduktionsnutzen auf einem Stoffartikel bereitstellen kann, sondern außerdem auch einen beträchtlichen Nutzen bei der Bekämpfung von schlechtem Geruch bieten kann. Des Weiteren wird vom Nutzen bei der Bekämpfung von schlechtem Geruch angenommen, dass dieser sich auf den gesamten Stoffartikel verteilt, z. B. auf den Stofffasern selbst, anstatt auf die Oberfläche des Stoffartikels beschränkt zu sein. Folglich wird angenommen, dass die vorliegende Zusammensetzung im Vergleich zu bekannten antimikrobiellen Stoffweichmacherzusammensetzungen für eine erheblich verbesserte Bekämpfung von schlechtem Geruch sorgt. Es wird außerdem angenommen, dass das vorliegende Verfahren das Geruchsbekämpfungsmittel während des Spülvorgangs zusammen mit dem Weichmacher anlagern kann, um so sowohl einen Stoffweichmachungseffekt als auch Nutzen bei der Langzeitreduktion/-verhinderung von schlechtem Geruch bereitzustellen. Dies kann insbesondere in dem Fall zutreffen, in dem das Geruchsbekämpfungsmittel ein Cyclodextrin oder eine Cyclodextrin enthaltende Mischung ist, das bzw. die das Auftreten von schlechtem Geruch verhindern und/oder hemmen wird, indem es bzw. sie mit schlechtem Geruch einen Komplex bildet, der sich zwischen den Fasern des Artikels bilden oder ansammeln kann.
In einem Verfahrensgesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Reduzierung und Hemmung des Auftretens von schlechten Gerüchen in einem Stoffartikel durch Auftragen einer Stoffweichmacherzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung und Trocknen des Stoffartikels bereitgestellt. Die Verwendung der Stoffweichmacherzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zum Reduzieren und Hemmen des Auftretens von schlechten Gerüchen in Stoffartikeln wird ebenfalls bereitgestellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Alle hier aufgeführten Prozentsätze, Verhältnisse und Anteile sind auf das Gewicht bezogen, sofern nicht anders angegeben. Alle Temperaturangaben erfolgen in Grad Celsius (°C), sofern nicht anders angegeben. Die Anführung von Literaturstellen ist keinerlei Zugeständnis hinsichtlich einer Festlegung ihrer Verfügbarkeit als Stand der Technik für die beanspruchte Erfindung.
Wie hier verwendet, steht der Ausdruck „Alkyl" für eine Hydrocarbyleinheit, die gerade oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt ist. Sofern nicht anders angegeben, sind Alkyleinheiten vorzugsweise gesättigt oder ungesättigt mit Doppelbindungen, vorzugsweise mit einer oder zwei Doppelbindungen. Der Begriff „Alkyl" umfasst den Alkylanteil von Acylgruppen.
Wie hier verwendet, bedeutet „umfassend", dass andere Schritte und andere Bestandteile, die sich nicht auf das Endresultat auswirken, hinzugefügt werden können. Dieser Begriff umschließt die Begriffe „bestehend aus" und „im Wesentlichen bestehend aus".
Wie hier verwendet, steht der Ausdruck „Stoffartikel" für einen beliebigen Stoff, Stoff enthaltenden oder stoffartigen Gegenstand, der regelmäßig oder unregelmäßig gewaschen, konditioniert oder behandelt wird. Zu nicht einschränkenden Beispielen eines Stoffartikels zählen Kleidungsstücke, Gardinen, Bettwäsche, Wandvorhänge, Textilien, Gewebe. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Stoffartikel um einen gewebten Artikel, und mehr bevorzugt handelt es sich bei dem Stoffartikel um einen gewebten Artikel wie ein Kleidungsstück. Des Weiteren kann der Stoffartikel aus natürlichen und künstlichen Materialien hergestellt sein, wie Baumwolle, Nylon, Rayon, Wolle und Seide.
Stoffweichmacher
Die Ausmaße der Beimischung der Weichmacherverbindung (des Wirkstoffes) zu der Weichmacherzusammensetzung sind von 1 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugs weise von 2 Gew.-% bis 70 Gew.-% und noch mehr bevorzugt von 5 Gew.-% bis 40 Gew.-% der Zusammensetzung. Die Stoffweichmacherverbindung weist vorzugsweise eine Phasenübergangstemperatur von weniger als 55°C auf. Wenn eine klare Stoffweichmacherzusammensetzung gewünscht wird, ist bevorzugt, dass die Stoffweichmacherverbindung eine Phasenübergangstemperatur von weniger als 50°C, mehr bevorzugt weniger als 35°C, noch mehr bevorzugt weniger als 20°C und sogar noch mehr bevorzugt weniger als 0°C aufweist und vorzugsweise biologisch abbaubar ist, wie nachstehend offenbart. Gleichfalls beträgt die IZ, wenn eine klare Zusammensetzung gewünscht wird, vorzugsweise von 40 bis 140, vorzugsweise von 50 bis 120 und noch mehr bevorzugt von 85 bis 105. Wenn eine trübe Zusammensetzung gewünscht wird, kann die IZ unter 40 liegen.
Die Weichmacherverbindungen können aus kationischen, nichtionischen und/oder amphoteren Verbindungen ausgewählt sein. Die quartären Ammoniumverbindungen oder Aminvorläufer davon, wie nachstehend definiert, sind für die kationischen Weichmacherverbindungen typisch.
Bevorzugte Stoffweichmacherverbindung aus Diester und quartärer Ammoniumverbindung (DEQA)

(1) Der erste DEQA-Typ umfasst vorzugsweise als Hauptwirkstoff[DEQA (1)]-Verbindungen der Formel {R_4-m-N⁺-[(CH₂)_n-Y-R¹]_m}X^– worin jeder R-Substituent entweder Wasserstoff, eine kurzkettige C₁-C₆-, vorzugsweise C₁-C₃-Alkyl- oder -Hydroxyalkylgruppe, z. B. Methyl (am meisten bevorzugt), Ethyl, Propyl, Hydroxyethyl und dergleichen, Poly-(C_2-3-Alkoxy)-Gruppe, vorzugsweise Polyethoxygruppe, Benzyl oder Mischungen davon ist; jedes m 2 oder 3 ist; jedes n von 1 bis 4 ist, vorzugsweise 2; jedes Y -O-(O)C-, -C(O)-O-, -NR-C(O)- oder -C(O)-NR- ist; die Summe von Kohlenstoffen in jedem R¹, plus eins, wenn Y -O-(O)C- oder -NR-C(O)- ist, C₁₂-C₂₂, vorzugsweise C₁₄-C₂₀ ist, wobei jedes R¹ eine Hydrocarbyl- oder substituierte Hydrocarbylgruppe ist, und X^– ein beliebiges weichmacherverträgliches Anion, vorzugsweise Chlorid, Bromid, Methylsulfat, Ethylsulfat, Sulfat und Nitrat, mehr bevorzugt Chlorid oder Methylsulfat sein kann (wie hier verwendet, basiert der „Prozentanteil von Weichmacher", der eine gegebene R¹-Gruppe enthält, auf dem Nehmen eines Prozentanteils des gesamten Weichmachers, basierend auf dem Prozentanteil, den die gegebene R¹-Gruppe ausmacht, an den gesamten vorhandenen R¹-Gruppen).
(2) Ein zweiter Typ von DEQA-Wirkstoff [DEQA (2)] hat die allgemeine Formel: [R₃N⁺CH₂CH(YR¹)(CH₂YR¹)]X^– worin für jedes Y, R, R¹ und X^– die gleichen Angaben gelten wie vorstehend. Solche Verbindungen umfassen solche mit der Formel: [CH₃]₃N⁽⁺⁾[CH₂CH(CH₂O(O)CR¹)O(O)CR¹]Cl^(–) worin jedes R eine Methyl- oder Ethylgruppe ist und vorzugsweise jedes R¹ im Bereich von C₁₅ bis C₁₉ ist. Wie hier verwendet, ist, wenn der Diester genannt wird, der Monoester, der vorhanden ist, eingeschlossen. Die Menge von Monoester, die vorhanden sein kann, ist die gleiche wie in DEQA (1).

Diese Arten von Wirkstoffen und allgemeine Verfahren zu ihrer Herstellung sind im US-Patent Nr. 4,137,180, erteilt an Naik et al. am 30. Januar 1979, das hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist, offenbart. Ein Beispiel einer bevorzugten DEQA (2) ist der Weichmacher aus „Propylester" und quartärer Ammoniumverbindung mit der Formel 1,2-Di(acyloxy)-3-trimethylammoniumpropanchlorid, wobei das Acyl mit dem der nachstehend offenbarten FS¹ identisch ist.
Einige bevorzugte klare Stoffweichmacherzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten als einen zentralen Bestandteil von 2 Gew.-% bis 75 Gew.-%, vorzugsweise von 8 Gew.-% bis 70 Gew.-%, mehr bevorzugt von 13 Gew.-% bis 65 Gew.-% und noch mehr bevorzugt von 18 Gew.-% bis 45 Gew.-% der Zusammensetzung Weichmacher mit der Formel: [R¹C(O)OC₂H₄]_mN⁺(R)_4-mX^– worin jedes R¹ in einer Verbindung eine C₆-C₂₂-Hydrocarbylgruppe ist, vorzugsweise mit einer IZ von 70 bis 140, basierend auf der IZ der äquivalenten Fettsäure, wobei das cis-trans-Verhältnis vorzugsweise wie nachstehend beschrieben ist, m eine Zahl von 1 bis 3 auf dem Gewichtsmittel in einer beliebigen Mischung von Verbindungen ist, jedes R in einer Verbindung eine C_1-3-Alkyl- oder -Hydroxyalkylgruppe ist, die Summe von m und Anzahl von R-Gruppen, die Hydroxyethylgruppen sind, 3 entspricht und X ein weichmacherverträgliches Anion, vorzugsweise Methylsulfat ist. Vorzugsweise ist das cis-trans-Isomerverhältnis der Fettsäure (des C18:1-Bestandteils) mindestens 1:1, vorzugsweise 2:1, mehr bevorzugt 3:1 und noch mehr bevorzugt 4:1 oder höher.
Diese bevorzugten Verbindungen oder Mischungen von Verbindungen haben (a) entweder eine „L"-Transmission nach Hunter von mindestens 85, typischerweise von 85 bis 95, vorzugsweise von 90 bis 95, mehr bevorzugt über 95, falls möglich, (b) unter den Gebrauchsbedingungen nur niedrige, relativ undetektierbare Mengen riechender Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Isopropylacetat, 2,2'-Ethylidenbis(oxy)bispropan; 1,3,5-Trioxan; und/oder Estern einer kurzkettigen Fettsäure (4–12, insbesondere 6–10 Kohlenstoffatome), insbesondere Methylestern; oder (c) vorzugsweise beiden.
Die L-Transmission nach Hunter wird gemessen, indem (1) der Weichmacher mit Lösungsmittel in einer Konzentration von 10% des Weichmachers gemischt wird, um die Klarheit zu gewährleisten, wobei das bevorzugte Lösungsmittel ethoxyliertes (ein Mol EO) 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol ist, und (2) der L-Farbwert mit einem Hunter ColorQUEST^®-Kolorimeter, das von Hunter Associates Laboratory, Reston, Virginia, USA, hergestellt wird, gegen destilliertes Wasser gemessen wird.
Die Odorisierungsmittelkonzentration wird definiert, indem die Odorisierungsmittelkonzentration in einem Kopfraum oberhalb einer Probe des Weichmachers (92% Wirkstoff) gemessen wird. Unter Verwendung von 200 ml Kopfraumprobe oberhalb 2,0 Gramm der Probe werden Chromatogramme erstellt. Die Kopfraumprobe wird auf einem festen Absorptionsmittel eingefangen und direkt mittels Cryofocus bei –100°C thermisch auf einer Kolonne desorbiert. Die Identifikation der Materialien basiert auf den Spitzen in den Chromatogrammen. Einige Verunreinigungen sind auf das beim Quaternisierungsverfahren verwendete Lösungsmittel (z. B. Ethanol und Isopropanol) zurückzuführen. Die Ethoxy- und Methoxyether weisen typischerweise einen süßlichen Geruch auf. In einer typischen, gegenwärtig handelsüblichen Probe werden C₆-C₈-Methylester gefunden, jedoch nicht in den typischen Weichmachern dieser Erfindung. Diese Ester tragen zum schwächeren Geruch der gegenwärtigen handelsüblichen Proben bei. Im Kopfraum oberhalb eines bevorzugten Weichmachers wurden von jedem Odorisierungsmittel folgende Mengen in ng/l festgestellt: Isopropylacetat – < 1; 1,3,5-Trioxan – 5; 2,2'-Ethylidenbis(oxy)bispropan – < 1; C₆-Methylester – < 1; C₈-Methylester – < 1 und C₁₀-Methylester – < 1 Odorisierungsmittel.
Die akzeptable Menge jedes Odorisierungsmittels ist wie folgt: Isopropylacetat sollte weniger als 5, vorzugsweise weniger als etwa 3 und mehr bevorzugt weniger als 2 Nanogramm pro Liter (ηg/l) ausmachen; 2,2'-Ethylidenbis(oxy)bispropan sollte weniger als 200, vorzugsweise weniger als 100, mehr bevorzugt weniger als 10 und noch mehr bevorzugt weniger als 5 Nanogramm pro Liter (ηg/l) ausmachen; 1,3,5-Trioxan sollte weniger als 50, vorzugsweise weniger als 20, mehr bevorzugt weniger als 10 und noch mehr bevorzugt weniger als 7 Nanogramm pro Liter (ηg/l) ausmachen und/oder jeder Ester einer kurzkettigen Fettsäure (4–12, insbesondere 6–10 Kohlenstoffatome), insbesondere Methylester, sollte weniger als etwa 4, vorzugsweise weniger als etwa 3 und mehr bevorzugt weniger als etwa 2 Nanogramm pro Liter (ηg/l) ausmachen.
Die Eliminierung von Farb- und Geruchsstoffen kann entweder nach der Bildung der Verbindung stattfinden oder, vorzugsweise, durch Auswahl der Reaktionspartner und Reaktionsbedingungen. Vorzugsweise werden die Reaktionspartner so ausgewählt, dass sie einen guten Geruch und eine gute Farbe aufweisen. Zum Beispiel ist es möglich, Fettsäuren oder deren Ester für Quellen der langen Fettacylgruppe zu erhalten, die eine gute Farbe und einen guten Geruch aufweisen und die äußerst niedrige Konzentrationen von kurzkettigen (C_4-12-, insbesondere C_6-10-)Fettacylgruppen aufweisen. Auch können die Reaktionspartner vor der Verwendung gereinigt werden. Zum Beispiel kann der Fettsäurenreaktionspartner zur Beseitigung von Farbstoffen und geruchverursachenden Stoffen und zur Entfernung kurzkettiger Fettsäuren doppelt oder dreifach destilliert werden. Darüber hinaus muss die Farbe des Triethanolaminreaktionspartners auf eine niedrige Farbkonzentration geregelt werden (z. B. einen Farbmesswert von 20 oder niedriger auf der APHA-Skala). Das erforderliche Ausmaß der Reinigung hängt von dem Grad der Verwendung und dem Vorhandensein anderer Bestandteile ab. Zum Beispiel kann das Zusetzen eines Farbstoffs einige Farben abdecken. Allerdings darf bei klaren und/oder hellfarbenen Produkten die Farbe fast nicht erkennbar sein. Dies gilt insbesondere für höhere Weichmacherkonzentrationen, z. B. von 2 Gew.-% bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 13 Gew.-% bis 75 Gew.-%, mehr bevorzugt von 17 Gew.-% bis 70 Gew.-% und noch mehr bevorzugt von 19 Gew.-% bis 65 Gew.-% des Weichmachers, basierend auf der Zusammensetzung. In ähnlicher Weise kann der Geruch mit höheren Duftstoffkonzentrationen überdeckt werden; bei höheren Weichmacherkonzentrationen sind jedoch mit einer solchen Vorgehensweise verhältnismäßig hohe Kosten verbunden, insbesondere in Bezug darauf, dass man bei der Geruchsqualität einen Kompromiss schließen muss. Die Geruchsqualität kann mittels Verwendung von Ethanol als dem Quaternisierungsreaktionslösungsmittel weiter verbessert werden.
Eine bevorzugte biologisch abbaubare Stoffweichmacherverbindung umfasst quartäres Ammoniumsalz, wobei das quaternisierte Ammoniumsalz ein quaternisiertes Produkt der Kondensation der Folgenden ist:

a) – einer Fraktion gesättigter oder ungesättigter, linearer oder verzweigter Fettsäuren oder von Derivaten der Säuren, wobei die Fettsäuren oder Derivate jeweils über eine Kohlenwasserstoffkette verfügen, in der die Anzahl von Atomen zwischen 5 und 21 liegt, und
b) – Triethanolamin,

Die Säurezahl ist vorzugsweise weniger als oder gleich 5, mehr bevorzugt weniger als 3. In der Tat, je niedriger die Säurezahl ist, umso besser ist die erzielte Weichheitsleistung.
Die Säurezahl wird durch Titration des Kondensationsproduktes mit einer Standard-KOH-Lösung gegen einen Phenolphthalein-Indikator gemäß ISO 53402 bestimmt. Die SZ wird in mg KOH/g des Kondensationsprodukts ausgedrückt.
Für einen optimalen Weichheitsnutzen ist es bevorzugt, dass die Reaktionspartner in einem Molverhältnis von Fettsäurefraktion zu Triethanolamin von 1:1 bis 2,5:1 vorliegen.
Es wurde auch gefunden, dass die optimale Weichheitsleistung bei Wäschebedingungen mit Waschmitteleintrag beeinträchtigt wird und spezieller durch die Gegenwart des anionischen Tensids in der Lösung, in der die Weichmacherzusammensetzung verwendet wird. Tatsächlich tritt die Gegenwart von anionischem Tensid, das gewöhnlich vom Waschgang eingetragen wird, mit der Weichmacherverbindung in Wechselwirkung, wodurch deren Leistung verringert wird. Somit kann, je nach den Gebrauchsbedingungen, das Molverhältnis von Fettsäure zu Triethanolamin entscheidend sein. Folglich wird, wenn kein Spülen zwischen dem Waschzyklus und dem Spülzyklus, der die Weichmacherverbindung enthält, stattfindet, eine große Menge an anionischem Tensid in den Spülzyklus, der die Weichmacherverbindung enthält, übertragen. In diesem Fall wurde festgestellt, dass ein Fettsäurefraktion/Triethanolamin-Molverhältnis von 1,4:1 bis 1,8:1 bevorzugt ist. Mit hoher Menge an anionischem Tensid ist gemeint, dass die Gegenwart von anionischen Verbindungen im Spülzyklus eine solche Konzentration aufweist, dass das Molverhältnis von anionischem Tensid zu kationischer Weichmacherverbindung der Erfindung mindestens 1:10 beträgt.
Ein Verfahren zum Behandeln von Stoffen umfasst den Schritt des Kontaktierens der Stoffe in einem wässrigen Medium, das die obigen Weichmacherverbindungen oder die obige Weichmacherzusammensetzung enthält, wobei das Fettsäure/Triethanolamin-Molverhältnis in der Weichmacherverbindung von 1,4:1 bis 1,8:1, vorzugsweise 1,5:1 beträgt und das wässrige Medium ein Molverhältnis von anionischem Tensid zu der Weichmacherverbindung der Erfindung von mindestens 1:10 umfasst.
Wenn ein Zwischenspülzyklus zwischen dem Waschzyklus und dem späteren Spülzyklus erfolgt, wird weniger anionisches Tensid, d. h. weniger als 1:10 eines Molverhältnisses von anionischem Tensid zu kationischer Verbindung der Erfindung, übertragen werden. Demgemäß wurde festgestellt, dass dann ein Fettsäure/Triethanolamin-Molverhältnis von 1,8:1 bis 2,2:1 bevorzugt ist. D. h., das Verfahren zum Behandeln von Stoffen umfasst dann den Schritt des Kontaktierens der Stoffe in einem wässrigen Medium, das die Weichmacherverbindung der Erfindung oder Weichmacherzusammensetzung davon enthält, wobei das Fettsäure/Triethanolamin-Molverhältnis in der Weichmacherverbindung von 1,8:1 bis 2:1, vorzugsweise 2,0:1 und am meisten bevorzugt 1,9 ausmacht und das wässrige Medium ein Molverhältnis von anionischem Tensid zu der Weichmacherverbindung der Erfindung von mindestens 1:10 umfasst.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegen die Fettsäurefraktion und das Triethanolamin in einem Molverhältnis von 1:1 bis 2,5:1 vor.
Bevorzugte kationische, vorzugsweise biologisch abbaubare Stoffweichmacherverbindungen mit quartärem Ammonium können die Gruppe -(O)CR¹ enthalten, die abgeleitet ist von tierischen Fetten, ungesättigten und mehrfach ungesättigten Fettsäuren, z. B. Oleinsäure, und/oder teilweise gehärteten Fettsäuren, die von pflanzlichen Ölen und/oder teilweise gehärteten Pflanzenölen, wie Rapsöl, Safloröl, Erdnussöl, Sonnenblumenöl, Maisöl, Sojaöl, Tallöl, Reiskleienöl usw., abgeleitet sind. Nicht einschränkende Beispiele für Fettsäuren (FS) sind in US-Patent Nr. 5,759,990 in Spalte 4, Zeilen 45–66, aufgelistet.
Mischungen von Fettsäuren und Mischungen von FS, die von verschiedenen Fettsäuren abgeleitet sind, können verwendet werden und sind bevorzugt. Nicht einschränkende Beispiele für FS, die zur Bildung von FS gemäß der vorliegenden Erfindung vermischt werden können, sind folgende:

FS¹ ist eine teilweise gehärtete Fettsäure, hergestellt aus Rapsöl, FS² ist eine Fettsäure, hergestellt aus Sojaöl, und FS³ ist eine geringfügig gehärtete Talgfettsäure.

Bevorzugte Weichmacher enthalten eine wirksame Menge von Molekülen, die zwei esterverknüpfte hydrophobe Gruppen [R¹C(CO)O-] enthalten, wobei die Weichmacher, die nachstehend als „DEQA" bezeichnet werden, diejenigen sind, die als eine einzige DEQA aus Gemischen aller verschiedenen Fettsäuren hergestellt werden, die vertreten sind (Gesamtfettsäurengemisch), anstatt aus Gemischen von Mischungen separater fertiger DEQA, die aus verschiedenen Teilen des Gesamtfettsäurengemischs hergestellt werden.
Es ist bevorzugt, dass mindestens eine Mehrheit der Fettacylgruppen ungesättigt ist, z. B. von 50% bis 100%, vorzugsweise von 55% bis 99%, mehr bevorzugt von 60% bis 98%, und dass die Gesamtkonzentration von weichmacherhaltigen, mehrfach ungesättigten Fettacylgruppen (TPU) vorzugsweise von 0% bis 30% ausmacht. Das cis-trans-Verhältnis für die ungesättigten Fettacylgruppen ist in der Regel wichtig, wobei das cis-trans-Verhältnis von 1:1 bis 50:1, mindestens 1:1, vorzugsweise mindestens 3:1 und mehr bevorzugt von 4:1 bis 20:1 beträgt. (Wie hier verwendet, ist der „Prozentanteil an Weichmacher", der eine gegebene R¹-Gruppe enthält, mit dem Prozentanteil derselben R¹-Gruppe zu allen R¹-Gruppen, die zum Bilden aller Weichmacher verwendet werden, identisch.)
Die ungesättigten Fettacyl- und/oder Alkylengruppen, einschließlich der bevorzugten mehrfach ungesättigten Fettacyl- und/oder Alkylengruppen, vorstehend und nachstehend erörtert, stellen überraschenderweise eine effektive Weichmachung bereit, bieten jedoch auch bessere Wiederbenetzungseigenschaften, gute Antistatikeigenschaften und insbesondere eine verbesserte Wiederherstellung nach dem Einfrieren und Auftauen.
Die hoch ungesättigten Materialien sind einfacher zu konzentrierten Vormischungen zu formulieren, die eine niedrige Viskosität für die unverdünnte Produktzusammensetzung bewahren und deshalb einfacher zu verarbeiten, z. B. Pumpen, Mischen usw., sind. Diese hoch ungesättigten Materialien (wobei die Gesamtkonzentration von wirkstoffhaltigen, mehrfach ungesättigten Fettacylgruppen (TPU) in der Regel von 3% bis 30% beträgt, mit nur der geringen Lösungsmittelmenge, die normalerweise mit solchen Materialien assoziiert wird, d. h. von 5 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 8 Gew.-% bis 25 Gew.-%, mehr bevorzugt von 10 Gew.-% bis 20 Gew.-% der gesamten Weichmacher/Lösungsmittel-Mischung, sind ebenfalls einfacher zu konzentrierten, stabilen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zu formulieren, selbst bei Umgebungstemperaturen. Diese Fähigkeit zur Verarbeitung der Wirkstoffe bei niedrigen Temperaturen ist besonders wichtig für die mehrfach ungesättigten Gruppen, da dies den Abbau minimiert. Ein zusätzlicher Schutz vor Abbau kann bereitgestellt werden, wenn die Verbindungen und Weichmacherzusammensetzungen wirksame Antioxidationsmittel, Komplexbildner und/oder Reduktionsmittel enthalten, wie nachstehend offenbart.
Es versteht sich, dass die Substituenten R und R¹ wahlweise mit verschiedenen Gruppen, wie Alkoxyl- oder Hydroxylgruppen, substituiert werden und gerade oder verzweigt sein können, solange die R¹-Gruppen ihre grundlegend hydrophobe Beschaffenheit beibehalten.
Eine bevorzugte langkettige DEQA ist die DEQA, die aus Quellen hergestellt wird, die hohe Grade mehrfacher Unsättigung aufweisen, d. h. N,N-Di(acyloxyethyl)-N,N-methylhydroxyethylammoniummethylsulfat, wobei das Acyl von Fettsäuren abgeleitet ist, die ausreichende mehrfache Unsättigung aufweisen, z. B. Mischungen von Talgfettsäuren und Sojafettsäuren. Eine andere bevorzugte langkettige DEQA ist die Dioleyl-(nominell)-DEQA, d. h. DEQA, bei der N,N- Di(oleoyloxyethyl)-N,N-methylhydroxyethylammoniummethylsulfat der Hauptbestandteil ist. Bevorzugte Quellen von Fettsäuren für solche DEQA sind Pflanzenöle und/oder teilweise gehärtete Pflanzenöle mit hohen Gehalten an ungesättigten Gruppen, z. B. Oleoylgruppen.
Wie hier verwendet, wenn der DEQA-Diester (m = 2) vorgegeben ist, kann er den Monoester (m = 1) und/oder Triester (m = 3), die vorhanden sind, einschließen. Vorzugsweise liegen mindestens 30% der DEQA in der Diesterform vor, und von 0% bis 30% können DEQA-Monoester sein, z. B. gibt es drei R-Gruppen und eine R¹-Gruppe. Zum Weichmachen sollte unter Waschbedingungen mit Übertragung von keinem/wenig Waschmittel der Prozentanteil an Monoester so niedrig wie möglich sein, vorzugsweise nicht mehr als 15%. Unter Bedingungen mit Übertragung von viel anionischem Reinigungstensid oder Waschmittelbuilder kann jedoch etwas Monoester bevorzugt sein. Die Gesamtverhältnisse von Diester und „quartärem Ammoniumwirkstoff" (Quat) zu Monoester-Quat betragen von 2,5:1 bis 1:1, vorzugsweise von 2,3:1 bis 1,3:1. Unter Bedingungen mit Übertragung von viel Waschmittel beträgt das Diester/Monoester-Verhältnis vorzugsweise 1,3:1. Die Konzentration von vorhandenem Monoester kann beim Herstellen der DEQA gesteuert werden, indem das Verhältnis von Fettsäure oder Fettacylquelle zu Triethanolamin variiert wird. Die Gesamtverhältnisse von Diester-Quat zu Triester-Quat betragen von 10:1 zu 1,5:1, vorzugsweise von 5:1 zu etwa 2,8:1.
Die vorstehenden Verbindungen können unter Verwendung der standardmäßigen Reaktionschemie hergestellt werden. In einer Synthese einer Diestervariation von DTDMAC wird Triethanolamin der Formel N(CH₂CH₂OH)₃ mit einem Säurechlorid der Formel R¹C(O)Cl verestert, vorzugsweise an zwei Hydroxygruppen, um ein Amin zu bilden, das mittels Ansäuerung (ein R ist H) zu einer Art von Weichmacher kationisch gemacht oder dann mit einem Alkylhalogenid, RX, quaternisiert werden kann, um das gewünschte Reaktionsprodukt zu erzielen (worin R und R¹ wie vorstehend beschrieben sind).
Allerdings wird der Fachmann im Fachbereich der Chemie zu schätzen wissen, dass diese Reaktionssequenz eine breit gefächerte Auswahl von herzustellenden Wirkstoffen gestattet.
In bevorzugten DEQA(1)- und DEQA(2)-Weichmachern ist jedes R¹ eine Hydrocarbyl- oder substituierte Hydrocarbylgruppe, vorzugsweise Alkyl-, einfach ungesättigte Alkenyl- und mehrfach ungesättigte Alkenylgruppen, wobei der Weichmacher mehrfach ungesättigte Alkenylgruppen enthält, die vorzugsweise mindestens 3 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 5 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 10 Gew.-% und noch mehr bevorzugt mindestens 15 Gew.-% des gesamten vorhandenen Weichmachers ausmachen; wobei die Weichmacher vorzugsweise Mischungen von R¹-Gruppen, insbesondere in den einzelnen Molekülen, enthalten.
Die DEQA hierin können auch eine niedrige Fettsäurekonzentration enthalten, die von nicht umgesetztem Ausgangsmaterial stammen kann, das zum Bilden der DEQA verwendet wurde, und/oder als ein Nebenprodukt einer etwaigen Teildegradation (Hydrolyse) des Weichmachers in der fertigen Zusammensetzung. Es ist bevorzugt, dass die Konzentration von freier Fettsäure gering ist, vorzugsweise weniger als 15 Gew.-%, mehr bevorzugt weniger als 10 Gew.-% und noch mehr bevorzugt weniger als 5 Gew.-% des Weichmachers.
Die Stoffweichmacher hierin werden vorzugsweise mit einem Verfahren hergestellt, bei dem ein Komplexbildner, vorzugsweise ein Diethylentriaminpentaacetat (DTPA) und/oder ein Ethylendiamin-N,N-disuccinat (EDDS), dem Verfahren zugegeben wird. Ein anderer akzeptabler Komplexbildner ist Tetrakis-(2-hydroxypropyl)ethylendiamin (TPED). Außerdem werden der Fettsäure vorzugsweise Antioxidationsmittel zugesetzt, unmittelbar nach der Destillation und/oder Fraktionierung und/oder während der Veresterungsreaktionen, und/oder sie werden nachträglich dem fertigen Weichmacher zugesetzt. Der resultierende Weichmacher weist eine verminderte Verfärbung und einen verringerten schlechten Geruch, die damit verbunden sind, auf.
Die Gesamtmenge an zugesetztem Komplexbildner liegt vorzugsweise im Bereich von 10 Gew.-ppm bis 5000 Gew.-ppm, mehr bevorzugt im Bereich von 100 Gew.-ppm bis 2500 Gew.-ppm des gebildeten Weichmachers. Die Triglyceridquelle ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus tierischen Fetten, Pflanzenölen, teilweise gehärteten Pflanzenölen und Mischungen davon. Mehr bevorzugt ist das Pflanzenöl oder das teilweise gehärtete Pflanzenöl ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Rapsöl, teilweise gehärtetem Rapsöl, Safloröl, teilweise gehärtetem Safloröl, Erdnussöl, teilweise gehärtetem Erdnussöl, Sonnenblumenöl, teilweise gehärtetem Sonnenblumenöl, Maisöl, teilweise gehärtetem Maisöl, Sojaöl, teilweise gehärtetem Sojaöl, Tallöl, teilweise gehärtetem Tallöl, Reiskleienöl, teilweise gehärtetem Reiskleienöl und Mischungen davon. Am meisten bevorzugt ist die Triglyceridquelle Rapsöl, teilweise gehärtetes Rapsöl und Mischungen davon. Das Verfahren kann auch den Schritt des Zugebens von 0,01 Gew.-% bis 2 Gew.-%, basierend auf der Zusammensetzung, einer Antioxidationsverbindung zu einem beliebigen oder allen Schritten bei der Verarbeitung des Triglycerids bis und einschließlich der Bildung des Stoffweichmachers beinhalten.
Die obigen Verfahren produzieren einen Stoffweichmacher mit verminderte Färbung und verringertem schlechtem Geruch.
Die Herstellung einer Stoffweichmachervormischungszusammensetzung umfasst das Herstellen eines Stoffweichmachers wie oben beschrieben und das Mischen des Stoffweichmachers, der wahlweise ein niedermolekulares Lösungsmittel enthält, mit einem Hauptlösungsmittel mit einem ClogP, wie nachstehend beschrieben, von –2,0 bis 2,6, wodurch eine Stoffweichmachervormischung gebildet wird. Die Vormischung kann von 55 Gew.-% bis 85 Gew.-% Stoffweichmacher und von 10 Gew.-% bis 30 Gew.-% Hauptlösungsmittel umfassen. Erneut kann das Verfahren den Schritt des Zugebens von 0,01 Gew.-% bis 2 Gew.-%, basierend auf der Zusammensetzung, einer Antioxidationsverbindung zu einem beliebigen oder allen Verarbeitungsschritten beinhalten.
3) Polyquartäre Ammoniumverbindungen.
Die folgenden polyquartären Ammoniumverbindungen werden hierin durch Bezugnahme als zum Gebrauch in dieser Erfindung geeignet offenbart:
Europäische Patentanmeldung EP 0,803,498, A1 , Robert O. Keys und Floyd E. Friedli, eingereicht am 25. April 1997; britisches Pat. 808,265, erteilt am 28. Januar 1956 an Arnold Hoffman & Co., Incorporated; britisches Pat. 1,161,552, Koebner und Potts, erteilt am 13. August 1969; DE 4,203,489 A1 , Henkel, veröffentlicht am 12. Aug. 1993; EP 0,221,855 , Topfl, Heinz und Jorg, erteilt am 3. Nov. 1986; EP 0,503,155 , Rewo, erteilt am 20. Dez. 1991; EP 0,507,003 , Rewo, erteilt am 20. Dez. 1991; EPA 0,803,498, veröffentlicht am 29. Oktober 1997; französisches Pat. 2,523,606, Marie-Helene Fraikin, Alan Dillarstone und Marc Couterau, eingereicht am 22. März 1983; japanisches Pat. 84-273918, Terumi Kawai und Hiroshi Kitamura, 1986; japanisches Pat. 2-011,545, erteilt an Kao Corp. am 16. Januar 1990; US-Pat. 3,079,436, Hwa, erteilt am 26. Februar 1963; US-Pat. 4,418,054, Green et al., erteilt am 29. November 1983; US-Pat. 4,721,512, Topfl, Abel und Binz, erteilt am 26. Januar 1988; US-Pat. 4,728,337, Abel, Topfl und Riehen, erteilt am 1. März 1988; US-Pat. 4,906,413, Topfl und Binz, erteilt am 6. März 1990; US-Pat. 5,194,667, Oxenrider et al., erteilt am 16. März 1993; US-Pat. 5,235,082, Hill und Snow, erteilt am 10. August 1993; US-Patent 5,670,472, Keys, erteilt am 23. September 1997; Weirong Miao, Wei Hou, Lie Chen und Zongshi Li, Studies on Multifunctional Finishing Agents, Riyong Huaxue Gonye, Nr. 2, S. 8–10, 1992; Yokagaku, Bd. 41, Nr. 4 (1992); und Disinfection, Sterilization, and Preservation, 4. Ausgabe, veröffentlicht 1991 von Lea & Febiger, Kapitel 13, S. 226–30. Die mittels Quaternisierung von Reaktionsprodukten von Fettsäure mit N,N,N',N',-Tetrakis(hydroxyethyl)-1,6-diaminohexan gebildeten Produkte werden ebenfalls als für diese Erfindung geeignet offenbart. Einige nicht einschränkende Strukturbeispiele, die mittels dieser Reaktion produziert werden, sind im Folgenden gezeigt:
und R ist wie R¹ wie oben beschrieben definiert.
Andere Weichmacher
Die Zusammensetzungen können auch einen anderen Stoffweichmacher bzw. andere Stoffweichmacher enthalten, wobei der andere Stoffweichmacher aus folgenden ausgewählt ist:

(1) Weichmacher mit der Formel: [R_4-m-N⁽⁺⁾-R¹ _m]A^– worin jedes m 2 oder 3 ist, jedes R¹ ein C₆-C₂₂-Hydrocarbyl, vorzugsweise C₁₄-C₂₀-Hydrocarbyl, wobei nicht mehr als eines weniger als C₁₂ ist und das andere dann mindestens 16 ist, oder substituierter Hydrocarbylsubstituent ist, vorzugsweise C₁₀-C₂₀-Alkyl oder -Alkenyl (ungesättigtes Alkyl, einschließlich mehrfach ungesättigtem Alkyl, manchmal auch als „Alkylen" bezeichnet), am meisten bevorzugt C₁₂-C₁₈-Alkyl oder -Alkenyl, und wobei die Iodzahl (nachstehend als „IZ" bezeichnet) einer Fettsäure, die diese R¹-Gruppe enthält, von 70 bis 140 beträgt, mehr bevorzugt von 80 bis 130 und am meisten bevorzugt von 90 bis 115 (wie hier verwendet, steht der Ausdruck „Iodzahl" für die Iodzahl einer „Stamm"-Fettsäure oder „entsprechenden" Fettsäure, die zum Definieren eines Grads an Unsättigung für eine R¹-Gruppe verwendet wird, der mit dem Grad an Unsättigung identisch ist, der in einer Fettsäure vorliegen würde, die dieselbe R¹-Gruppe enthält), mit, vorzugsweise, einem cis-trans-Verhältnis von 1:1 bis 50:1, mindestens 1:1, vorzugsweise von 2:1 bis 40:1, mehr bevorzugt von 3:1 bis 30:1 und noch mehr bevorzugt von 4:1 bis 20:1; jedes R¹ vorzugsweise auch eine verzweigtkettige C₁₄-C₂₂-Alkylgruppe, vorzugsweise eine verzweigtkettige C₁₆-C₁₈-Gruppe sein kann; jedes R H oder eine kurzkettige C₁-C₆-, vorzugsweise C₁-C₃-Alkyl- oder -Hydroxyalkylgruppe, z. B. Methyl (am meisten bevorzugt), Ethyl, Propyl, Hydroxyethyl und dergleichen, Benzyl oder (R²O)_2-4H ist, worin jedes R² eine C_1-6-Alkylengruppe ist; und A^– ein weichmacherverträgliches Anion ist, vorzugsweise Chlorid, Bromid, Methylsulfat, Ethylsulfat, Sulfat und Nitrat, mehr bevorzugt Chlorid und Methylsulfat;
(2) Weichmacher mit der Formel:
worin jedes R, R¹ und A^– wie vorstehend definiert ist; jedes R² eine C_1-6-Alkylengruppe, vorzugsweise eine Ethylengruppe, ist; und G ein Sauerstoffatom oder eine -NR-Gruppe ist;
(3) Weichmacher mit der Formel:
worin R¹, R² und G wie vorstehend definiert sind;
(4) Reaktionsprodukten von im Wesentlichen ungesättigten und/oder verzweigtkettigen höheren Fettsäuren mit Dialkylentriaminen in z. B. einem Molverhältnis von etwa 2:1, wobei die Reaktionsprodukte Verbindungen der folgenden Formel enthalten: R¹-C(O)-NH-R²-NH-R³-NH-C(O)R¹ worin R¹, R² wie vorstehend definiert sind und jedes R³ eine C_1-6-Alkylengruppe, vorzugsweise eine Ethylengruppe ist;
(5) Weichmacher mit der Formel: [R¹-C(O)-NR-R²-N(R)₂-R³-NR-C(O)-R¹]⁺A^– worin R, R¹, R², R³ und A^– wie vorstehend definiert sind;
(6) dem Reaktionsprodukt von im Wesentlichen ungesättigter und/oder verzweigtkettiger höherer Fettsäure mit Hydroxyalkylalkylendiaminen in einem Molverhältnis von etwa 2:1, wobei die Reaktionsprodukte Verbindungen der folgenden Formel enthalten: R¹-C(O)-NH-R²-N(R³OH)-C(O)-R¹ worin R¹, R² und R³ wie vorstehend definiert sind;
(7) Weichmacher mit der Formel:
worin R, R¹, R² und A^– wie vorstehend definiert sind. Andere optionale, jedoch stark wünschenswerte kationische Verbindungen, die in Kombination mit den obigen Weichmachern verwendet werden können, sind Verbindungen, die eine langkettige acyclische C₈-C₂₂-Kohlenwasserstoffgruppe enthalten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:
(8) acyclischen quartären Ammoniumsalzen mit der Formel: [R¹-N(R⁵)₂-R⁶]⁺A^– worin R⁵ und R⁶ C₁-C₄-Alkyl- oder -Hydroxyalkylgruppen sind und R¹ und A^– wie vorstehend definiert sind;
(9) substituierten Imidazoliniumsalzen mit der Formel:
worin R⁷ Wasserstoff oder eine gesättigte C₁-C₄-Alkyl- oder -Hydroxyalkylgruppe ist und R¹ und A^– wie vorstehend definiert sind;
(10) substituierten Imidazoliniumsalzen mit der Formel:
worin R⁵ eine C₁-C₄-Alkyl- oder -Hydroxyalkylgruppe ist und R¹, R² und A^– wie vorstehend definiert sind;
(11) Alkylpyridiniumsalzen mit der Formel:
worin R⁴ eine acyclische aliphatische C₈-C₂₂-Kohlenwasserstoffgruppe ist und A^– ein Anion ist; und
(12) Alkanamidalkylenpyridiniumsalzen mit der Formel:
worin R¹, R² und A^– wie vorstehend definiert sind; und Mischungen davon.

Beispiele für Verbindung (8) sind die Monoalkenyltrimethylammoniumsalze wie Monooleyltrimethylammoniumchlorid, Monocanolatrimethylammoniumchlorid und Soyatrimethylammoniumchlorid. Monooleyltrimethylammoniumchlorid und Monocanolatrimethylammoniumchlorid sind bevorzugt. Andere Beispiele für Verbindung (8) sind Sojatrimethylammoniumchlorid, erhältlich von Witco Corporation unter dem Handelsnamen Adogen^® 415, Erucyltrimethylammoniumchlorid, worin R¹ eine C₂₂-Kohlenwasserstoffgruppe ist, die von einer natürlichen Quelle abgeleitet ist; Sojadimethylethylammoniumethylsulfat, worin R¹ eine C₁₆-C₁₈-Kohlenwasserstoffgruppe ist, R⁵ eine Methylgruppe ist, R⁶ eine Ethylgruppe ist und A^– ein Ethylsulfatanion ist; und Methylbis(2-hydroxyethyl)oleylammoniumchlorid, worin R¹ eine C₁₈-Kohlenwasserstoffgruppe ist, R⁵ eine 2-Hydroxyethylgruppe ist und R⁶ eine Methylgruppe ist.
Weitere Stoffweichmacher, die hierin verwendet werden können, sind zumindest generisch für die grundlegenden Strukturen in US-Pat. Nr. 3,861,870, Edwards und Diehl; 4,308,151, Cambre; 3,886,075, Bernardino; 4,233,164, Davis; 4,401,578, Verbruggen; 3,974,076, Wiersema und Rieke; und 4,237,016, Rudkin, Clint und Young, offenbart. Die weiteren Weichmacher hierin sind vorzugsweise diejenigen, die hoch ungesättigte Versionen der herkömmlichen Weichmacher sind, d. h. Alkylstickstoffderivate mit zwei langen Ketten, normalerweise kationische Materialien, wie Dioleyldimethylammoniumchlorid und Imidazoliniumverbindungen wie nachstehend beschrieben. Beispiele besser biologisch abbaubarer Stoffweichmacher sind in US-Pat. Nr. 3,408,361, Mannheimer, erteilt am 29. Oktober 1968; 4,709,045, Kubo et al., erteilt am 24. November 1987; 4,233,451, Pracht et al., erteilt am 11. November 1980; 4,127,489, Pracht et al., erteilt am 28. November 1979; 3,689,424, Berg et al., erteilt am 5. September 1972; 4,128,485, Baumann et al., erteilt am 5. Dezember 1978; 4,161,604, Elster et al., erteilt am 17. Juli 1979; 4,189,593, Wechsler et al., erteilt am 19. Februar 1980; und 4,339,391, Hoffman et al., erteilt am 13. Juli 1982, zu finden.
Beispiele für Verbindung (1) sind Dialkylendimethylammoniumsalze wie Dicanoladimethylammoniumchlorid, Dicanoladimethylammoniummethylsulfat, Di(teilweise gehärtete Sojabohne, cis-trans-Verhältnis von etwa 4:1)-dimethylammoniumchlorid, Dioleyldimethylammoniumchlorid. Dioleyldimethylammoniumchlorid und Di(canola)dimethylammoniumchlorid sind bevorzugt. Ein Beispiel für im Handel erhältliche Dialkylendimethylammoniumsalze, die sich für die vorliegende Erfindung eignen, ist Dioleyldimethylammoniumchlorid, erhältlich von Witco Corporation unter dem Handelsnamen Adogen^® 472.
Ein Beispiel für die Verbindung (2) ist 1-Methyl-1-oleylamidoethyl-2-oleylimidazoliniummethylsulfat, worin R¹ eine acyclische aliphatische C₁₅-C₁₇- Kohlenwasserstoffgruppe ist, R² eine Ethylengruppe ist, G eine NH-Gruppe ist, R⁵ eine Methylgruppe ist und A^– ein Methylsulfatanion ist, im Handel erhältlich von Witco Corporation unter dem Handelsnamen Varisoft^® 3690.
Ein Beispiel für die Verbindung (3) ist 1-Oleylamidoethyl-2-oleylimidazolin, worin R¹ eine acyclische aliphatische C₁₅-C₁₇-Kohlenwasserstoffgruppe ist, R² eine Ethylengruppe ist und G eine NH-Gruppe ist.
Ein Beispiel für die Verbindung (4) sind Reaktionsprodukte von Oleinsäuren mit Diethylentriamin in einem Molverhältnis von etwa 2:1, wobei die Reaktionsproduktmischung N,N''-Dioleoyldiethylentriamin mit der folgenden Formel enthält: R¹-C(O)-NH-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-NH-C(O)-R¹ worin R¹-C(O) eine Oleoylgruppe einer im Handel erhältlichen Oleinsäure ist, die von einer pflanzlichen oder tierischen Quelle abgeleitet ist, wie Emersol^® 223LL oder Emersol^® 7021, erhältlich von Henkel Corporation, und R² und R³ zweiwertige Ethylengruppen sind.
Ein Beispiel für die Verbindung (5) ist ein auf Difettamidoamin basierender Weichmacher mit der Formel: [R¹-C(O)-NH-CH₂CH₂-N(CH₃)(CH₂CH₂OH)-CH₂CH₂-NH-C(O)-R¹]⁺CH₃SO₄ ^– worin R¹-C(O) eine Oleoylgruppe ist, die im Handel von Witco Corporation unter dem Handelsnamen Varisoft^® 222LT erhältlich ist.
Ein Beispiel für die Verbindung (6) sind Reaktionsprodukte von Oleinsäuren mit N-2-Hydroxyethylethylendiamin in einem Molverhältnis von etwa 2:1, wobei die Reaktionsproduktmischung eine Verbindung der folgenden Formel enthält: R¹-C(O)-NH-CH₂CH₂-N(CH₂CH₂OH)-C(O)-R¹ worin R¹-C(O) eine Oleoylgruppe einer im Handel erhältlichen Oleinsäure ist, die von einer pflanzlichen oder tierischen Quelle abgeleitet ist, wie Emersol^® 223LL oder Emersol^® 7021, erhältlich von Henkel Corporation.
Ein Beispiel für Verbindung (7) ist die diquartäre Verbindung mit der Formel:
worin R¹ von Oleinsäure abgeleitet ist und die Verbindung von Witco Company erhältlich ist.
Ein Beispiel für die Verbindung (11) ist 1-Ethyl-1-(2-hydroxyethyl)-2-isoheptadecylimidazoliniumethylsulfat, worin R¹ eine C₁₇-Kohlenwasserstoffgruppe ist, R² eine Ethylengruppe ist, R⁵ eine Ethylgruppe ist und A^– ein Ethylsulfatanion ist.
Anion A
In den kationischen stickstoffhaltigen Salzen hierin stellt das Anion A^–, das jedes weichmacherverträgliche Anion sein kann, elektrische Neutralität bereit. Meistens stammt das zur Bereitstellung elektrischer Neutralität in diesen Salzen verwendete Anion von einer starken Säure, insbesondere ist es ein Halogenid, wie Chlorid, Bromid oder Iodid. Es können jedoch andere Anionen, wie Methylsulfat, Ethylsulfat, Acetat, Formiat, Sulfat, Carbonat und dergleichen, verwendet werden. Chlorid und Methylsulfat werden hierin als Anion A bevorzugt. Das Anion kann auch, jedoch weniger bevorzugt, eine Doppelladung tragen, in welchem Fall A^– eine halbe Gruppe darstellt.
Es versteht sich, dass alle Kombinationen von oben offenbarten Weichmacherstrukturen zum Gebrauch in dieser Erfindung geeignet sind.
Das Hauptlösungsmittelsystem
Das Hauptlösungsmittel hat einen ClogP von 0 bis 3 und ist ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Monoalkohol, einem C₆-Diol, einem C₇-Diol, Octandiol, einem Butandiolderivat, Trimethylpentandiol, Ethylmethylpentandiol, Propylpentandiol, Dimethylhexandiol, Ethylhexandiol, Methylheptandiol, Octandiol, Nonandiol, einem Alkylglycerylether, einem Di(hydroxyalkyl)ether, einem Arylglycerylether, einem alicyclischen Diolderivat, einem alkoxylierten C₃-C₇-Diolderivat, einem Aryldiol und einer Mischung davon, und wird in einer Konzentration von 1 Gew.-% bis 25 Gew.-%, vorzugsweise von 3 Gew.-% bis 8 Gew.-% der Zusammensetzung verwendet. Ein Vorteil des hohen Elektrolytniveaus und/oder der Phasenstabilisierungsmittel, die in der PCT-Veröffentlichung Nr. WO 99/27050 offenbart sind, besteht darin, dass niedrigere Hauptlösungsmittelkonzentrationen und/oder eine größere Auswahl an Hauptlösungsmitteln zum Bereitstellen von Klarheit verwendet werden können. Z. B. wäre der ClogP des darin offenbarten Hauptlösungsmittelssystems ohne das hohe Elektrolytniveau in der Regel auf einen Bereich von etwa 0,15 bis etwa 0,64 beschränkt, wie im US-Pat. Nr. 5,747,443 offenbart ist. Es ist bekannt, dass Verbindungen mit einem höheren ClogP von bis zu etwa 1 bei Kombination mit anderen Lösungsmitteln, wie in US S. N. 60/047,058, eingereicht am 19. Mai 1997, offenbart, oder mit nichtionischen Tensiden und insbesondere mit Phasenstabilisierungsmitteln, wie zuvor in US S. N. 60/076,564, eingereicht am 2. März 1998, offenbart, verwendet werden können.
Wenn ein optionaler Elektrolyt vorliegt, können Konzentrationen von Hauptlösungsmittel, die im Wesentlichen weniger als 15 Gew.-% der Zusammenset zung ausmachen, verwendet werden, was aus Geruchs-, Sicherheits- und wirtschaftlichen Gründen bevorzugt ist. Das Phasenstabilisierungsmittel, wie nachstehend definiert, in Kombination mit einer sehr geringen Konzentration von Hauptlösungsmittel, ist zum Bereitstellen guter Klarheit und/oder Stabilität der Zusammensetzung ausreichend, wenn der Elektrolyt vorhanden ist. Der Elektrolyt und/oder das Phasenstabilisierungsmittel können verwendet werden, um entweder eine Zusammensetzung lichtdurchlässig oder klar zu machen, oder können verwendet werden, um den Temperaturbereich, in dem die Zusammensetzung lichtdurchlässig oder klar ist, auszuweiten.
Hauptlösungsmittel sind insofern effektiv, als sie den maximalen Vorteil für ein gegebenes Gewicht an Lösungsmittel bereitstellen. Es versteht sich, dass sich „Lösungsmittel", wie hier verwendet, auf die Wirkung des Hauptlösungsmittels und nicht auf seine physikalische Form bei einer gegebenen Temperatur bezieht, da einige der Hauptlösungsmittel bei Umgebungstemperaturen Feststoffe sind.
Hauptlösungsmittel werden ausgewählt, um die Wirkung des Lösungsmittelgeruchs in der Zusammensetzung zu minimieren und um der abschließenden Zusammensetzung eine niedrige Viskosität zu verleihen. Isopropylalkohol ist zum Beispiel entflammbar und hat einen starken Geruch. n-Propylalkohol ist effektiver, hat aber auch einen ausgeprägten Geruch. Mehrere Butylalkohole haben ebenfalls Gerüche, können aber für effektive Klarheit/Stabilität verwendet werden, insbesondere bei Verwendung als Teil eines Hauptlösungsmittelsystems, um ihren Geruch zu minimieren. Die Alkohole werden auch auf optimale Stabilität bei niedriger Temperatur ausgewählt, das heißt, dass sie dazu in der Lage sind, bei bis hinunter zu 10°C (50°F), mehr bevorzugt bei bis hinunter zu 4,4°C (40°F), Zusammensetzungen zu bilden, die mit annehmbaren niedrigen Viskositäten flüssig und lichtdurchlässig, vorzugsweise klar sind, und dazu in der Lage sind, sich nach Lagerung bei –6,7°C (20°F) zu regenerieren.
Der Octanol/Wasser-Verteilungskoeffizient eines Lösungsmittels ist das Verhältnis zwischen seiner Gleichgewichtskonzentration in Octanol und in Wasser. Die Verteilungskoeffizienten der Lösungsmittelinhaltsstoffe dieser Erfindung sind praktischerweise in der Form ihres Logarithmus zur Basis 10, logP, angegeben.
Der logP vieler Bestandteile ist bekannt, zum Beispiel enthält die Datenbank Pomona92, erhältlich von Daylight Chemical Information System, Inc. (Daylight CIS), Irvine, California, USA, viele, zusammen mit Verweisen zur Originalliteratur. Die logP-Werte werden jedoch am zweckmäßigsten mit dem Programm „CLOGP" berechnet, das ebenfalls von Daylight CIS erhältlich ist. Dieses Programm führt auch experimentelle logP-Werte auf, wenn sie in der Datenbank Pomona92 verfügbar sind. Der „berechnete logP" (calculated logP, ClogP) wird mit dem Fragment-Ansatz von Hansch und Leo (vergleiche A. Leo, in Comprehensive Medicinal Chemistry, Bd. 4, C. Hansch, P. G. Sammens, J. B. Taylor und C. A. Ramsden, Hrsg., S. 295, Pergamon Press, 1990) bestimmt. Der Fragment-Ansatz beruht auf der chemischen Struktur jedes Bestandteils und berücksichtigt die Anzahl und Art der Atome, die Bindungsfähigkeit der Atome und die chemische Bindung. Die ClogP-Werte, die die zuverlässigsten und am weitesten verbreiteten Berechnungen für diese physikalisch-chemische Eigenschaft sind, werden vorzugsweise anstelle der experimentellen logP-Werte bei der Auswahl der Bestandteile des Hauptlösungsmittels, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, verwendet. Andere anzuwendende Methoden zur Berechnung des ClogP-Wertes sind z. B. die Fragmentierungsmethode von Crippen, wie sie in J. Chem. Inf. Comput. Sci., 27, 21 (1987) offenbart ist; die Fragmentierungsmethode von Viswanadhan, wie in J. Chem. Inf. Comput. Sci., 29, 163 (1989) offenbart; und die Methode von Broto, wie in Eur. J. Med. Chem.-Chim. Theor., 19, 71 (1984) offenbart.
Die Hauptlösungsmittel sind in der Regel aus denen ausgewählt, die einen ClogP von –2,0 bis 2,6 haben, vorzugsweise von –1,7 bis 1,6 und mehr bevorzugt von –1,0 bis 1,0.
Die am meisten bevorzugten Lösungsmittel können durch das Aussehen der verdünnten Behandlungszusammensetzungen, die zum Behandeln von Stoffen verwendet werden, identifiziert werden. Diese verdünnten Zusammensetzungen haben Dispersionen von Stoffweichmacher, die eine stärker einschichtige Erscheinung als konventionelle Stoffweichmacherzusammensetzungen zeigen. Je mehr das Aussehen als einschichtig erscheint, desto besser scheinen die Zusammensetzungen zu funktionieren. Diese Zusammensetzungen bieten eine überraschend gute Stoffweichmachung im Vergleich zu ähnlichen Zusammensetzungen, die auf konventionelle Weise mit demselben Stoffweichmacher hergestellt wurden.
Anwendbare Lösungsmittel wie in Anspruch 1 definiert sind offenbart worden, in verschiedenen Auflistungen aufgeführt worden, z. B. sind aliphatische und/oder alicyclische Diole mit einer gegebenen Anzahl von Kohlenstoffatomen; Monoole; Derivate von Glycerin; Alkoxylate von Diolen und Mischungen aller obigen in den US-Patenten Nr. 5,759,990 und 5,747,443 und der PCT-Veröffentlichung Nr. WO 97/03169 zu finden. Die am besten passende Offenbarung erscheint auf den Seiten 24–82 und 94–108 (Herstellungsverfahren) der Patentschrift WO 97/03169 und in den Spalten 11–54 und 66–78 (Herstellungsverfahren) des Patents '443. Die Offenbarungen von '443 und der PCT-Veröffentlichung enthalten Bezugsziffern hinsichtlich der Chemical Abstracts Service Registry-Nummern (CAS-Nr.) für jene Verbindungen, die eine solche Nummer aufweisen, und bei den anderen Verbindungen ist ein Verfahren beschrieben, das zum Herstellen der Verbindungen angewendet werden kann. Einige nicht anwendbare, in der Offenbarung von '443 aufgeführte Lösungsmittel können in Mischungen mit anwendbaren Lösungsmitteln verwendet werden, um konzentrierte Stoffweichmacherzusammensetzungen herzustellen, die den hierin dargelegten Stabilitäts-/Klarheitsanforderungen genügen.
Viele Diol-Lösungsmittel, die dieselbe chemische Formel haben, können als viele Stereoisomere und/oder optische Isomere existieren. Jedem Isomer wird normalerweise eine andere CAS-Nr. zugewiesen. Unterschiedlichen Isomeren von 4-Methyl-2,3-hexandiol beispielsweise sind zumindest die folgenden CAS- Nrn. zugewiesen: 146452-51-9; 146452-50-8; 146452-49-5; 146452-48-4; 123807-34-1; 123807-33-0; 123807-32-9; und 123807-31-8.
In den Patentschriften '443 und der PCT ist jede chemische Formel mit nur einer CAS-Nr. aufgeführt. Diese Offenbarung ist nur zur Veranschaulichung. Ebenso versteht sich, wenn eine CAS-Nr. für ein Molekül steht, das einige bestimmte Isotope enthält, z. B. Deuterium, Tritium, Kohlenstoff-13, dass Materialien, die naturgemäß verteilte Isotope enthalten, ebenfalls eingeschlossen sind und umgekehrt.
Es besteht eine deutliche Ähnlichkeit zwischen der Akzeptabilität (Formulierbarkeit) eines gesättigten Diols und seinen ungesättigten Homologen oder Analogen, die höhere Molekulargewichte aufweisen. Die ungesättigten Homologe/Analoge besitzen die gleiche Formulierbarkeit wie das gesättigte Stammlösungsmittel, mit der Bedingung, dass die ungesättigten Lösungsmittel eine zusätzliche Methylengruppe (d. h. CH₂) für jede Doppelbindung in der chemischen Formel aufweisen. Mit anderen Worten gibt es insofern eine offensichtliche „Additionsregel", als es für jedes gute gesättigte Lösungsmittel dieser Erfindung, das zur Formulierung von klaren, konzentrierten Stoffweichmacherzusammensetzungen geeignet ist, geeignete ungesättigte Lösungsmittel gibt, wobei eine oder mehrere CH₂-Gruppen zugegeben werden, während für jede zugegebene CH₂-Gruppe zwei Wasserstoffatome von den benachbarten Kohlenstoffatomen in dem Molekül entfernt werden, um eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung zu bilden, wodurch die Anzahl an Wasserstoffatomen in dem Molekül im Hinblick auf die chemische Formel des gesättigten „Stamm"-Lösungsmittels konstant gehalten wird. Dies liegt in einer überraschenden Tatsache begründet, dass das Zugeben einer -CH₂-Gruppe zu einer chemischen Lösungsmittelformel einen Effekt des Erhöhens von deren ClogP-Wert um 0,53 hat, wohingegen das Entfernen von zwei benachbarten Wasserstoffatomen zum Bilden einer Doppelbindung einen Effekt des Senkens von deren ClogP-Wert um etwa einen ähnlichen Umfang hat, nämlich 0,48, wodurch die -CH₂-Zugabe ausgeglichen wird. Man geht deshalb von einem bevorzugten gesättigten Lö sungsmittel zu den bevorzugten höhermolekularen ungesättigten Analogen/Homologen, die mindestens ein weiteres Kohlenstoffatom enthalten, indem eine Doppelbindung für jede zusätzliche CH₂-Gruppe eingefügt wird, und somit wird die Gesamtzahl an Wasserstoffatomen genauso wie im gesättigten Stammlösungsmittel beibehalten, solange der ClogP-Wert des neuen Lösungsmittels im wirksamen Bereich bleibt. Die folgenden sind einige veranschaulichende Beispiele:
Es ist möglich, einen Teil der Hauptlösungsmittelmischung durch ein sekundäres Lösungsmittel oder eine Mischung von sekundären Lösungsmitteln, die allein nicht als Hauptlösungsmittel dieser Erfindung geeignet sind, zu ersetzen, solange noch eine wirksame Menge geeigneter Hauptlösungsmittel dieser Erfindung in der flüssigen konzentrierten, klaren Stoffweichmacherzusammensetzung vorhanden ist. Eine wirksame Menge der Hauptlösungsmittel dieser Erfindung ist mindestens höher als 1%, vorzugsweise mehr als 3%, mehr bevorzugt mehr als 5% der Zusammensetzung, wenn ebenfalls mindestens 15% Weichmacher vorhanden sind.
Hauptlösungsmittel, die für verbesserte Klarheit bei 10°C (50°F) bevorzugt sind, sind 1,2-Hexandiol; 1,2-Pentandiol; Hexylenglycol; 1,2-Butandiol; 1,4-Cyclohexandiol; Pinakol; 1,5-Hexandiol; 1,6-Hexandiol und/oder 2,4-Dimethyl-2,4-pentandiol.
Optionaler Elektrolyt
Die Zusammensetzungen dieser Erfindung können eine niedrige oder eine verhältnismäßig hohe Elektrolytkonzentration enthalten, z. B. ab 0 Gew.-%, normalerweise von 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,75 Gew.-% bis 3 Gew.-% und mehr bevorzugt von 1 Gew.-% bis 2 Gew.-% der Zusammensetzung. Ein Erhöhen der Elektrolytkonzentration in einer klaren/lichtdurchlässigen Formulierung bietet Vorteile, wie (a) es reduziert die Menge von Hauptlösungsmittel mit einem ClogP von 0,15 bis 0,64 oder 1, die erforderlich ist, um Klarheit bereitzustellen (es kann sogar das Erfordernis eines solchen Hauptlösungsmittels komplett eliminieren); (b) es modifiziert das Viskositäts-/Elastizitätsprofil bei Verdünnung, um eine niedrigere Viskosität und/oder Elastizität bereitzustellen; und (c) es modifiziert den ClogP-Bereich akzeptabler Hauptlösungsmittel, die Klarheit/Lichtdurchlässigkeit liefern werden.
US-Patent Nr. 5,759,990 offenbart, dass das Hauptlösungsmittel in klaren Formulierungen einen ClogP von 0,15 bis 0,64 haben sollte. Eine hohe Elektrolytkonzentration ermöglicht die Verwendung von Hauptlösungsmitteln mit einem ClogP von –2,0 bis 2,6, vorzugsweise von –1,7 bis 1,6 und mehr bevorzugt von –1,0 bis 1,0. Die Hauptlösungsmittel sind mit der hohen Elektrolytkonzentration auch effektiver, was ermöglicht, weniger solcher Hauptlösungsmittel zu verwenden.
Elektrolyten modifizieren die Mikrostrukturen und/oder verändern die Phasen, durch die sich die Produkte verdünnen, im Vergleich zu Produkten mit keinem Elektrolyt oder reduzierten Elektrolytkonzentrationen erheblich. Tieftemperaturtransmissionselektronenmikroskopie- und Gefrierbruchtransmissionselektronenmikroskopieverfahren zeigen, dass in Produkten, die bei Verdünnung gelieren oder einen nicht akzeptablen Viskositätsanstieg erfahren, eine hochkonzentrierte, eng gepackte Dispersion von Tröpfchen gebildet werden kann. Von derartigen Tröpfchendispersionen wurde unter Anwendung rheologischer Messungen gezeigt, dass sie über hohe Elastizität verfügen. Es wird angenommen, dass, da diese Lösungen über hohe Elastizität verfügen, sie der mechanischen Belastung widerstehen, was zu einer effektiven Mischung mit Wasser und somit einer guten Verdünnung führen kann.
Es wird daher angenommen, dass Stoffweichmacherzusammensetzungen mit stark bevorzugtem Verdünnungs- und Abgabeverhalten identifiziert werden können, indem das viskoelastische Verhalten einer Reihe von Verdünnungen der Stoffweichmacherzusammensetzung mit Wasser bewertet wird, oder alternativ indem die viskoelastischen Eigenschaften der maximalen Viskositätsspitze in der Verdünnungsreihe bewertet werden. Das viskoelastische Verhalten der Stoffweichmacherzusammensetzung liefert Informationen zur Neigung der Stoffweichmacherzusammensetzung zum Fließen und Dispergieren auf wünschenswerte Weise bei Verwendung durch den Verbraucher. Viskosität misst die Fähigkeit einer Flüssigkeit, zu fließen (d. h. Wärme zu dissipieren), wenn Energie angewendet wird, dargestellt durch G'', den Verlustmodul. Elastizität, die allgemein durch den Speichermodul G' bezeichnet wird, misst die Neigung der Stoffweichmacherzusammensetzung, einfach verformt zu werden, wenn Energie angewendet wird. G' und G'' werden im Allgemeinen in Abhängigkeit von der angewendeten Beanspruchung oder Belastung gemessen. Für die Zwecke dieser Erfindung werden G' und G'' über eine Reihe von Energiezufuhren gemessen, die Energien umfasst, die bei gewöhnlichen Verbraucherpraktiken (z. B. Maschinenwasch- und Handwaschprozesse, Vorverdünnungsschritte von Hand und mittels der Maschine, Verwendung des Spenders durch die Maschine und von der Maschine unabhängige Verwendung des Spenders) wahrscheinlich angewendet werden. Ein Messen von G' und G'' unterscheidet Stoffweichmacherzusammensetzungen, die über ein bevorzugtes und stark bevorzugtes Verdünnungs- und Dispersionsverhalten verfügen, auf adäquate Weise von Stoffweichmacherzusammensetzungen, die ein weniger bevorzugtes Verhalten aufweisen. Weitere Einzelheiten zu rheologischen Parametern sowie Anleitungen zum Auswählen der Messeinrichtung und zum Durchführen von rheologischen Messungen stehen im Artikel zu Rheology Measurements in der Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology 3. Ausg., 1982, John Wiley & Sons Publ.; Rheology of Liquid Detergents von R. S. Rounds in Surfactant Series Bd. 67: Liquid Detergents, Hrsg. K.-Y. Lai, Marcel Dekker, Inc. 1997; und Introduction to Rheology, Elsevier, 1989, H. A. Barnes, J. F. Hutton und K. Walters, zur Verfügung.
Es gibt ein Problem, das auftritt, wenn manche klare Formeln verdünnt werden. Hauptlösungsmittel fördern im Allgemeinen die einfache Verdünnung von klaren konzentrierten Formeln zu weniger konzentrierten Dispersionen in der Spülflotte. Wenn jedoch manche Formeln, insbesondere diejenigen mit niedrigeren Hauptlösungsmittelkonzentrationen oder Formeln, die auf Lösungsmitteln basieren, bei denen es sich nicht um Hauptlösungsmittel handelt, verdünnt werden, weisen diese nicht akzeptable Viskositäts-/Elastizitätsprofile auf. Rheologische Parameter, die bevorzugte Formulierungen beschreiben, sind wie folgt: bevorzugt G' ≤ 20 Pas und G'' ≤ 6 Pas; mehr bevorzugt G' ≤ 3 Pas und G'' ≤ 2 Pas; noch mehr bevorzugt G' ≤ 1 Pa G'' ≤ 1 Pa. Bevorzugte, mehr bevorzugte und sogar noch mehr bevorzugte Formeln müssen die angegebenen G'- und G''-Werte über eine Reihe von angewendeten Beanspruchungen von 0,1 bis 1 aufrechterhalten.
Mikroskopie zeigt wiederum, dass hohe Elektrolytkonzentrationen die Erstellung von Formeln mit viel niedrigeren Lösungsmittel-/Weichmacherkonzentrationen ermöglichen, die sich durch verschiedene Mikrostrukturen und/oder Phasen verdünnen, die eine viel geringere Viskoelastizität aufweisen. Es wird angenommen, dass Mikrostrukturen mit viel geringerer Elastizität leicht zu geringen Belastungen führen, die vom Bewegen von Wasser in einer Waschmaschine, einem automatischem Waschmaschinenspender oder einer automatischen Abgabevorrichtung, die nicht am Maschinenrührwerk befestigt ist, wie dem Downy^®-„Ball", verursacht werden. Dies führt zu einer guten Mischung mit Wasser und folglich zu einer guten Dispersion der Stoffweichmacherzusammensetzung und somit zu einem reduzierten Potential zur Stoffbefleckung, dazu, dass weniger Stoffweichmacherzusammensetzungsrückstand in Maschinen- oder maschinenunabhängigen Abgabevorrichtungen zurückbleibt, sich weniger Stoffweichmacherrückstand in Spendern aufbaut, mehr Stoffweichmacher beim Spülen zur Verfügung steht, was die Anlagerung auf Kleidungsstücken fördert, sowie zu einer gleichmäßigeren Anlagerung auf der Oberfläche aller Kleidungsstücke.
Zu den Elektrolyten hierin gehören die gewöhnlichen, die in undurchsichtigen flüssigen Stoffweichmacherzusammensetzung der Dispersionsart zu finden sind, und andere, die normalerweise nicht in solchen Zusammensetzungen verwendet werden. Es wurde bisher angenommen, dass Hauptlösungsmittel die Flexibilität sowohl der Stoffweichmacherdomäne als auch der Wasserdomäne erhöhen und somit die Bildung von stark flüssigen, optisch klaren Zusammensetzungen, die eine bikontinuierliche Stoffweichmacherphase enthalten, fördern. Unerwarteterweise wurde jetzt festgestellt, dass Elektrolyten die Funktion des Erhöhens der Flexibilität der Wasserdomäne mittels Auflösen der Wechselwirkungen der Wasserstoffbrückenbindungen über Komplexbildung mit den Wassermolekülen bereitzustellen scheinen. Dies scheint der Mechanismus zu sein, durch den die Verwendung von hohen Elektrolyten das Einsetzen von geringeren Mengen von Hauptlösungsmitteln ermöglicht und den Bereich anwendbarer Hauptlösungsmittel vergrößert.
Obgleich angenommen wird, dass Elektrolyten mittels Komplexbildung mit Wasser und Aufbrechen der Wasserstoffbrückenbindungsstruktur von Wasser wirken, wird außerdem angenommen, dass die Kopfgruppen des Stoffweichmachers und des Phasenstabilisierungsmittels dazu in der Lage sein müssen, mit Wasser Komplexe zu bilden, um die sterische Abstoßung zu fördern, die ein Zusammenfließen der separaten bikontinuierlichen Phasen von Stoffweichmachern verhindern wird, wodurch die Stabilität der typischen bikontinuierlichen Phase verbessert wird, die vorliegt, wenn der Stoffweichmacher in einer klaren Zusammensetzung ist. Elektrolyten, die Anionen aufweisen, die als „weiche" oder „polarisierbare" Anionen bezeichnet werden, wie in Surfactants and Interfacial Phenomena, Zweite Ausgabe, M. J. Rosen, S. 194–195, erörtert, sind mehr bevorzugt als „harte" oder „weniger polarisierbare" Anionen, da von den polarisierbaren Anionen angenommen wird, dass sie beim Aufbrechen der Wasserstruktur effektiv sind, ohne die Kopfgruppen der Stoffweichmacher und der Phasenstabilisierungsmittel zu dehydratisieren. Ein weiterer Grund für das Bevorzugen von weichen, polarisierten Anionen ist, dass diese weniger stark als die harten Ionen mit dem Stoffweichmacherkation Komplexe bilden, und daher nehmen wir an, dass an den Stoffweichmacherkopfgruppen in Gegenwart der weichen Anionen eine stärkere kationische Ladung aufrechterhalten wird. Eine stärkere kationische Ladung am Stoffweichmacher sollte zudem dabei helfen, die bikontinuierliche Phase zu stabilisieren, indem das Zusammenfließen mittels Aufrechterhalten einer größeren elektrostatischen Abstoßung verhindert wird. Eine typische Reihe von Anionen von weich zu hart ist: Iodid; Bromid; Isocyanat; Orthophosphat; Chlorid; Sulfat; Hydroxid und Fluorid. Die härteren Anionen senken den Trübungspunkt herkömmlicher ethoxylierter nichtionischer Reinigungstenside mehr, was zeigt, dass die härteren Anionen dazu neigen, die Kopfgruppen der als Phasenstabilisierungsmittel verwendeten ethoxylierten Tenside zu dehydratisieren.
Zum Beispiel sind Salze, die den Trübungspunkt einer 1%-igen Lösung von Neodol^® 91-8 auf weniger als 65°C senken, in den hierin beschriebenen Stoffweichmacherzusammensetzungen weniger bevorzugt, da die mit diesen Salzen hergestellten Stoffweichmacherzusammensetzungen dazu neigen, bei Umgebungstemperaturen trüb zu sein. Typische ungefähre Trübungspunkte für eine solche Lösung sind: Natriumsulfat – 54,1°C; Kaliumsulfat – 64,4°C; Ammoniumsulfat – 64,4°C; Calciumsulfat (keine Veränderung – unlöslich); Magnesiumsulfat – 58,7°C; Natriumchlorid – 63–66,9°C; Kaliumchlorid – 73,4°C; Ammoniumchlorid – 73,8°C; Calciumchlorid – 73,8°C und Magnesiumchlorid – 69,8°C. Kaliumacetat liefert einen Trübungspunkt von 69,8°C wodurch das Acetatanion irgendwo zwischen den Chlorid- und Sulfatanionen angesiedelt wird.
Zu anorganischen Salzen, die zum Reduzieren der Verdünnungsviskosität geeignet sind, gehören MgI₂, MgBr₂, MgCl₂, Mg(NO₃)₂, Mg₃(PO₄)₂, Mg₂P₂O₇, MgSO₄, Magnesiumsilicat, NaI, NaBr, NaCl, NaF, Na₃(PO₄), NaSO₃, Na₂SO₄, Na₂SO₃, NaNO₃, NaIO₃, Na₃(PO₄), Na₄P₂O₇, Natriumsilicat, Natriummetasilicat, Natriumtetrachloraluminat, Natriumtripolyphosphat (STPP), Na₂Si₃O₇, Natriumzirkonat, CaF₂, CaCl₂, CaBr₂, CaI₂, CaSO₄, Ca(NO₃)₂, Ca, KI, KBr, KCl, KF, KNO₃, KIO₃, K₂SO₄, K₂SO₃, K₃(PO₄), K₄(P₂O₇), Kaliumpyrosulfat, Kaliumpyrosulfit, LiI, LiBr, LiCl, LiF, LiNO₃, AlF₃, AlCl₃, AlBr₃, AlI₃, Al₂(SO₄)₃, Al(PO₄), Al(NO₃)₃, Aluminiumsilicat; einschließlich Hydraten dieser Salze und einschließlich Kombinationen dieser Salze, oder Salze mit gemischten Kationen, z. B. Kaliumalaun AlK(SO₄)₂ und Salze mit gemischten Anionen, z. B. Kaliumtetrachloraluminat und Natriumtetrafluoraluminat. Salze, die Kationen aus den Gruppen IIIa, IVa, Va, VIa, VIIa, VIII, Ib und IIb des Periodensystems mit Ordnungszahlen > 13 enthalten, sind beim Reduzieren der Verdünnungsviskosität ebenfalls geeignet, jedoch aufgrund ihrer Neigung, Oxidationszustände zu verändern, weshalb sie den Geruch oder die Farbe der Formulierung beeinträchtigen oder die Gewichtseffizienz senken können, weniger bevorzugt. Salze mit Kationen aus Gruppe Ia oder IIa mit Ordnungszahlen > 20 sowie Salze mit Kationen aus der Lanthanid- oder Actinidreihe sind beim Reduzieren der Verdünnungsviskosität geeignet, jedoch aufgrund niedrigerer Gewichtseffizienz und Toxizität weniger bevorzugt. Mischungen vorstehender Salze sind ebenfalls geeignet.
Organische Salze, die in dieser Erfindung geeignet sind, schließen Magnesium-, Natrium-, Lithium-, Kalium-, Zink- und Aluminiumsalze der Carbonsäuren, einschließlich Formiat, Acetat, Proprionat, Pelargonat, Citrat, Gluconat, Lactat, aromatische Säuren, z. B. Benzoate, Phenolat und substituierte Benzoate oder Phenolate, wie Phenolat, Salicylat, polyaromatische Säuren, Terephthalate und Polysäuren, z. B. Oxylat, Adipat, Succinat, Benzoldicarboxylat, Benzoltricarboxylat, ein. Andere geeignete organische Salze schließen Carbonat und/oder Hydrogencarbonat (HCO₃ ^–1), wenn der pH-Wert geeignet ist, Alkyl- und aromatische Sulfate und Sulfonate, z. B. Natriummethylsulfat, Benzolsulfonate und Derivate, wie Xylolsulfonat und Aminosäure, wenn der pH-Wert geeignet ist, ein. Elektrolyte können gemischte Salze der vorstehenden, mit gemischten Kationen neutralisierte Salze, wie Kalium-/Natriumtartrat, teilweise neutralisierte Salze, wie Natriumhydrogentartrat oder Kaliumhydrogenphthalat, und ein Kation mit gemischten Anionen umfassende Salze umfassen.
Generell werden für bessere Gewichtseffizienz und geringere Kosten anorganische Elektrolyte den organischen Elektrolyten vorgezogen. Mischungen anorganischer und organischer Salze können verwendet werden. Typische Elektrolytkonzentrationen in den Zusammensetzungen sind geringer als 10%. Vorzugs weise von 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,75 Gew.-% bis 2,5 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 1 Gew.-% bis 2 Gew.-% der Stoffweichmacherzusammensetzung.
Optionales Phasenstabilisierungsmittel
Phasenstabilisierungsmittel sind sehr wünschenswert und können unerlässlich sein, um eine klare oder lichtdurchlässige Stoffweichmacherzusammensetzung (ein Produkt) mit hohen Elektrolytkonzentrationen zu formulieren. Es wird angenommen, dass klare und lichtdurchlässige Produkte aus Tensiden bestehen, die in Doppelschichten mit einer wässrigen Domäne zwischen diesen Doppelschichten strukturiert sind. Ölige Materialien, wie hydrophobe Duftstoffe, können in den Doppelschichten zwischen den Tensidschwänzen eingebunden werden. In der Tat können diese öligen Materialien dahingehend wirken, die Doppelschichten zu stabilisieren, wenn die vorhandene Menge nicht überhöht ist. Wasserlösliche Verbindungen, wie die oben beschriebenen Elektrolyten, neigen dazu, in der wässrigen Domäne zwischen den Doppelschichten zu verbleiben.
Es wird angenommen, dass die Tensidstruktur in kationischen Weichmacherprodukten ohne oder mit niedrigen Elektrolytkonzentrationen normalerweise von der elektrostatischen Abstoßung zwischen den Doppelschichten stabilisiert wird. Die elektrostatische Abstoßung verhindert, dass die Tensiddoppelschichten zusammenfließen und sich folglich in separate Phasen aufteilen. Wenn der Formel eine hohe Elektrolytkonzentration zugesetzt wird, wird angenommen, dass die elektrostatische Abstoßung zwischen Doppelschichten abgeschwächt wird, und dies kann das Zusammenfließen der Tensiddoppelschichten fördern. Wenn dieses Zusammenfließen erfolgt, werden der Formel ein oder mehrere Phasenstabilisierungsmittel zugesetzt, um für mehr Stabilität zu sorgen, z. B. mittels sterischer Abstoßung zwischen den Doppelschichten.
Typische Phasenstabilisierungsmittelkonzentrationen in den Weichmacherzusammensetzungen reichen von einer wirksamen Menge bis zu 15 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 Gew.-% bis 7 Gew.-%, mehr bevorzugt von 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% der Zusammensetzung.
Die hierin beschriebenen Phasenstabilisierungsmittelverbindungen unterscheiden sich von den vorstehend beschriebenen Hauptlösungsmitteln durch ihre Fähigkeit, an der Grenzfläche für sterische Abstoßung zu sorgen. Diese Phasenstabilisierungsmittel sind keine Hauptlösungsmittel, wie hierin definiert.
Die Phasenstabilisierungsmittel, die in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind ausgewählte oberflächenaktive Materialien, die in der Regel hydrophobe und hydrophile Einheiten umfassen. Eine bevorzugte hydrophile Einheit ist eine polyalkoxylierte Gruppe, vorzugsweise eine polyethoxylierte Gruppe.
Bevorzugte Phasenstabilisierungsmittel sind nichtionische Tenside, die von gesättigten und/oder ungesättigten primären, sekundären und/oder verzweigten Amin-, Amid-, Aminoxidfettalkohol-, Fettsäure-, Alkylphenol- und/oder Alkylarylcarbonsäureverbindungen abgeleitet sind, wobei jedes vorzugsweise von 6 bis 22, mehr bevorzugt von 8 bis 18 Kohlenstoffatome in einer hydrophoben Kette, mehr bevorzugt einer Alkyl- oder Alkylenkette aufweist, worin mindestens ein aktiver Wasserstoff der Verbindungen mit ≤ 50, vorzugsweise ≤ 30, mehr bevorzugt von 5 bis 15 und noch mehr bevorzugt von 8 bis 12 Ethylenoxideinheiten ethoxyliert ist, um einen HLB-Wert von 8 bis 20, vorzugsweise von 10 bis 18 und mehr bevorzugt von 11 bis 15 bereitzustellen.
Geeignete Phasenstabilisierungsmittel schließen auch nichtionische Tenside mit voluminösen Kopfgruppen ein, die ausgewählt sind aus:

a. Tensiden mit der Formel R¹-C(O)-Y'-[C(R⁵)]_m-CH₂O(R₂O)_zH worin R¹ ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus gesättigten oder ungesättigten primären, sekundären oder verzweigtkettigen Alkyl- oder Alkylarylkohlenwasserstoffen; die Kohlenwasserstoffkette eine Länge von 6 bis 22 aufweist; Y' aus den folgenden Gruppen ausgewählt ist: -O-; -N(A)-; und Mischungen davon; und A aus den folgenden Gruppen ausgewählt ist: H; R¹; -(R²-O)_z-H; -(CH₂)_xCH₃; Phenyl oder substituiertem Aryl, worin 0 ≤ x ≤ 3 und z von 5 bis 30 ist; jedes R² aus den folgenden Gruppen oder Kombinationen der folgenden Gruppen ausgewählt ist: -(CH₂)_n- und/oder -[CH(CH₃)CH₂]-; und jedes R⁵ aus den folgenden Gruppen ausgewählt ist: -OH und -O(R²O)_z-H; und m von 2 bis 4 ist;
b. Tensiden mit den Formeln:
worin Y'' = N oder O; und jedes R⁵ unabhängig aus Folgendem ausgewählt ist: -H, -OH, -(CH₂)xCH₃, -O(OR²)_z-H, -OR¹, -OC(O)R¹ und -CH(CH₂-(OR²)_z''-H)-CH₂-(OR²)_z'-C(O)R¹, x und R¹ wie vorstehend definiert sind und 5 ≤ z, z' und z'' ≤ 20, mehr bevorzugt 5 ≤ z + z' + z'' ≤ 20 und am meisten bevorzugt der heterocyclische Ring ein fünfgliedriger Ring mit Y'' = 0 ist, ein R⁵ -H ist, zwei R⁵ -O-(R²O)z-H sind und mindestens ein R⁵ die folgende Struktur -CH(CH₂-(OR²)_z''-H)-CH₂-(OR²)_z'-C(O)R¹ aufweist, mit 8 ≤ z + z' + z'' ≤ 20 und R¹ ein Kohlenwasserstoff mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen und ohne Arylgruppe ist;
c. Polyhydroxyfettsäureamidtensiden der Formel: R²-C(O)-N(R¹)-Z worin: jedes R¹ H, C₁-C₄-Hydrocarbyl, C₁-C₄-Alkoxyalkyl oder -Hydroxyalkyl ist; und R² eine C₅-C₃₁-Hydrocarbyleinheit ist; und jedes Z eine Polyhydroxyhydrocarbyleinheit mit einer linearen Hydrocarbylkette mit mindestens 3 Hydroxylen, die direkt an die Kette gebunden sind, oder ein ethoxyliertes Derivat davon ist; und jedes R' H oder ein cyclisches Mono- oder Polysaccharid oder ein alkoxyliertes Derivat davon ist; und
d. Mischungen davon.

Zu geeigneten Phasenstabilisierungsmitteln gehören auch Tensidkomplexe, die von einem Tensidion gebildet werden, das mit einem Tensidion entgegengesetzter Ladung oder einem Elektrolytion neutralisiert ist, das zum Reduzieren der Viskosität der Verdünnung geeignet ist, und Blockcopolymertenside, die Polyethylenoxideinheiten und Propylenoxideinheiten umfassen.
Beispiele für typische Phasenstabilisierungsmittel umfassen:
(1) – Alkoxylierte nichtionische Alkyl- oder Alkylaryltenside
Geeignete alkoxylierte nichtionische Alkyltenside sind im Allgemeinen von gesättigten oder ungesättigten primären, sekundären und verzweigten Fettalkoholen, Fettsäuren, Alkylphenolen oder Alkylarylcarbonsäure (z. B. Benzoesäure) abgeleitet, wobei der aktive Wasserstoff bzw. die aktiven Wasserstoffe mit ≤ 30 Alkylenoxid-, vorzugsweise Ethylenoxideinheiten (z. B. Ethylenoxid und/oder Propylenoxid) alkoxyliert ist bzw. sind. Diese nichtionischen Tenside zum diesbezüglichen Gebrauch weisen vorzugsweise von 6 bis 22 Kohlenstoffatome an der Alkyl- oder Alkenylkette auf und sind in entweder geradkettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration, vorzugsweise geradkettigen Konfigurationen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, wobei das Alkylenoxid vorzugsweise an der primären Stellung in durchschnittlichen Mengen von ≤ 30 Mol Alkylenoxid pro Alkylkette, mehr bevorzugt von 5 bis 15 Mol Alkylenoxid und am meisten bevorzugt von 8 bis 12 Mol Alkylenoxid vorliegt. Bevorzugte Materialien dieser Klasse weisen ebenfalls Fließpunkte von 21°C (70°F) auf und/oder verfestigen sich nicht in diesen klaren Formulierungen. Beispiele von alkoxylierten Alkyltensiden mit geraden Ketten schließen Neodol^® 91-8, 25-9, 1-9, 25-12, 1-9 und 45-13 von Shell, Plurafac^® B-26 und C-17 von BASF und Brij^® 76 und 3 5 von ICI Surfactants ein. Beispiele verzweigter alkoxylierter Alkyltenside schließen Tergitol^® 15-S-12, 15-S-15 und 15-S-20 von Union Carbide und Emulphogene^® BC-720 und BC-840 von GAF ein. Beispiele alkoxylierter Alkylaryltenside schließen Igepal^® CO-620 und CO-710 von Rhone-Poulenc, Triton^® N-111 und N-150 von Union Carbide, Dowfax^® 9N5 von Dow und Lutensol^® AP9 und AP14 von BASF ein.
(2) – Nichtionische alkoxylierte Alkyl- oder Alkylarylamin- oder -aminoxidtenside
Geeignete alkoxylierte nichtionische Alkyltenside mit Aminfunktionalität sind im Allgemeinen von gesättigten oder ungesättigten primären, sekundären und verzweigten Fettalkoholen, Fettsäuren, Fettmethylestern, Alkylphenol, Alkylbenzoaten und Alkylbenzoesäuren abgeleitet, die in Amine, Aminoxide umgewandelt werden und wahlweise mit einem zweiten Alkyl- oder Alkylarylkohlenwasserstoff mit einer oder zwei Alkylenoxidketten, die an die Aminfunktionalität gebunden sind und jeweils ≤ 50 Mol Alkylenoxideinheiten (z. B. Ethylenoxid und/oder Propylenoxid) pro Mol Amin aufweisen, substituiert werden. Die Amin-, Amid- oder Aminoxidtenside zum diesbezüglichen Gebrauch weisen von 6 bis 22 Kohlenstoffatome auf und sind in entweder geradkettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration; vorzugsweise liegt ein Kohlenwasserstoff in einer geradkettigen Konfiguration mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen vor, wobei eine oder zwei Alkylenoxidketten an die Amineinheit gebunden sind, in durchschnittlichen Mengen von ≤ 50 Mol Alkylenoxid pro Amineinheit, mehr bevorzugt von 5 bis 15 Mol Alkylenoxid, und am meisten bevorzugt eine einzige Alkylenoxidkette an der Amineinheit, die von 8 bis 12 Mol Alkylenoxid pro Amineinheit enthält. Bevorzugte Materialien dieser Klasse weisen ebenfalls Fließpunkte von 21°C (70°F) auf und/oder verfestigen sich nicht in diesen klaren Formulierungen. Beispiele ethoxylierter Amintenside schließen Berol^® 397 und 303 von Rhone-Poulenc und Ethomeens^® C/20, C25, T/25, S/20, S/25 und Ethodumeens^® T/20 und T25 von Akzo ein.
Vorzugsweise haben die Verbindungen der alkoxylierten Alkyl- oder Alkylaryltenside und des alkoxylierten Alkyl- oder Alkylarylamins, -amids und -aminoxids die folgende allgemeine Formel: R^1m-Y-[(R²-O)_z-H]_p worin jedes R¹ ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus gesättigten oder ungesättigten primären, sekundären oder verzweigtkettigen Alkyl- oder Alkylarylkohlenwasserstoffen; die Kohlenwasserstoffkette vorzugsweise eine Länge von 6 bis 22, mehr bevorzugt von 8 bis 18 Kohlenstoffatomen und noch mehr bevorzugt von 8 bis 15 Kohlenstoffatomen aufweist, vorzugsweise linear und ohne Aryleinheit; worin jedes R² aus den folgenden Gruppen oder Kombinationen der folgenden Gruppen ausgewählt ist: -(CH₂)_n- und/oder -[CH(CH₃)CH₂]-; worin etwa 1 < n ≤ 3; Y aus den folgenden Gruppen ausgewählt ist: -O-; -N(A)_q-; -C(O)O-; -(O←)N(A)_q-; -B-R³-O-; -B-R³-N(A)_q-; -B-R³-C(O)O-; -B-R³-N(→O)(A)-; und Mischungen davon; worin A aus den folgenden Gruppen ausgewählt ist: H; R¹; -(R²-O)_z-H; -(CH₂)_xCH₃; Phenyl oder substituiertem Aryl, worin 0 ≤ x ≤ 3 und B aus den folgenden Gruppen ausgewählt ist: -O-; -N(A)-; -C(O)O-; und Mischungen davon, worin A wie vorstehend definiert ist; und worin jedes R³ aus den folgenden Gruppen ausgewählt ist: R²; Phenyl; oder substituiertem Aryl. Der endständige Wasserstoff in jeder Alkoxykette kann durch eine kurzkettige C_1-4-Alkyl- oder Acylgruppe ersetzt werden, um die Alkoxykette zu „verkappen". z ist von 5 bis 30. p ist die Anzahl von Ethoxylatketten, in der Regel eine oder zwei, vorzugsweise eine, und m ist die Anzahl von hydrophoben Ketten, in der Regel eine oder zwei, vorzugsweise eine, und q ist eine Zahl, die die Struktur vervollständigt, für gewöhnlich eins.
Bevorzugte Strukturen sind diejenigen, in denen m = 1, p = 1 oder 2 und 5 ≤ z ≤ 30 und q 1 oder 0 sein kann, wenn jedoch p = 2, muss q 0 sein; mehr bevorzugt sind Strukturen, in denen m = 1, p = 1 oder 2 und 7 ≤ z ≤ 20; und noch mehr bevorzugt sind Strukturen, in denen m = 1, p = 1 oder 2 und 9 ≤ z ≤ 12. Das bevorzugte y ist 0.
(3) – Alkoxylierte und nichtalkoxylierte nichtionische Tenside mit voluminösen Kopfgruppen
Geeignete alkoxylierte und nichtalkoxylierte Phasenstabilisierungsmittel mit voluminösen Kopfgruppen sind im Allgemeinen von gesättigten oder ungesättigten primären, sekundären und verzweigten Fettalkoholen, Fettsäuren, Alkylphenol und Alkylbenzoesäuren abgeleitet, die mit einer Kohlenhydratgruppe oder heterocyclischen Kopfgruppe derivatisiert werden. Diese Struktur kann dann wahlweise mit mehr alkoxylierten oder nichtalkoxylierten Alkyl- oder Alkylarylkohlenwasserstoffen substituiert werden. Die heterocyclische Verbindung oder das Kohlenhydrat wird mit einer oder mehreren Alkylenoxidketten (z. B. Ethylenoxid und/oder Propylenoxid) alkoxyliert, die jeweils ≤ 50, vorzugsweise ≤ 30 Mol pro Mol heterocyclischer Verbindung oder Kohlenhydrat aufweisen. Die Kohlenwasserstoffgruppen am Kohlenhydrat- oder heterocyclischen Tensid zum diesbezüglichen Gebrauch weisen von 6 bis 22 Kohlenstoffatome auf und sind in entweder geradkettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration; vorzugsweise liegt ein Kohlenwasserstoff mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen mit einer oder zwei Alkylenoxidketten pro Kohlenhydrat- oder heterocyclischer Einheit vor, wobei jede Alkylenoxidkette in durchschnittlichen Mengen von ≤ 50, vorzugsweise ≤ 30 Mol Kohlenhydrat- oder heterocyclischer Einheit vorliegt, mehr bevorzugt von 5 bis 15 Mol Alkylenoxid pro Alkylenoxidkette und am meisten bevorzugt insgesamt zwischen 8 und 12 Mol Alkylenoxid pro Tensidmolekül, einschließlich Alkylenoxid an sowohl der Kohlenwasserstoffkette als auch an der heterocyclischen oder Kohlenhydrateinheit. Beispiele von Phasenstabilisierungsmitteln in dieser Klasse sind Tween^® 40, 60 und 80, erhältlich von ICI Surfactants.
Vorzugsweise haben die Verbindungen der alkoxylierten und nichtalkoxylierten nichtionischen Tenside mit voluminösen Kopfgruppen die folgenden allgemeinen Formeln: R¹-C(O)-Y'-[C(R⁵)]_m-CH₂O(R₂O)_zH worin R¹ ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus gesättigten oder ungesättigten primären, sekundären oder verzweigtkettigen Alkyl- oder Alkylarylkohlenwasserstoffen; wobei die Kohlenwasserstoffkette eine Länge von 6 bis 22 aufweist; Y' aus den folgenden Gruppen ausgewählt ist: -O-; -N(A)-; und Mischungen davon; und A aus den folgenden Gruppen ausgewählt ist: H; R¹; -(R²-O)_z-H; -(CH₂)_xCH₃; Phenyl oder substituiertem Aryl, worin 0 ≤ x ≤ etwa 3 und z von 5 bis 30 ist; jedes R² aus den folgenden Gruppen oder Kombinationen der folgenden Gruppen ausgewählt ist: -(CH₂)_n- und/oder -[CH(CH₃)CH₂]-; und jedes R⁵ aus den folgenden Gruppen ausgewählt ist: -OH; und -O(R²O)_z-H; und m von 2 bis 4 ist;
Eine andere nützliche allgemeine Formel für diese Klasse von Tensiden ist
worin Y'' = N oder O; und jedes R⁵ unabhängig aus Folgendem ausgewählt ist:
-H, -OH, -(CH₂)xCH₃, -(OR²)_z-H, -OR¹, -OC(O)R¹ und -CH₂(CH₂-(OR²)_z''-H)-CH₂-(OR²)_z'-C(O)R¹. Worin x R¹ ist und R² wie vorstehend in Abschnitt D oben definiert ist und z, z' und z'' alle von 5 ≤ bis ≤ 20 sind; mehr bevorzugt ist die Gesamtzahl von z + z' + z'' von 5 ≤ bis ≤ 20. In einer besonders bevorzugten Form dieser Struktur ist der heterocyclische Ring ein fünfgliedriger Ring, worin Y'' = O, ein R⁵ -H ist, zwei R⁵ -O-(R²O)_z-H sind und mindestens ein R⁵ die folgende Struktur -CH(CH₂-(OR²)_z''-H)-CH₂-(OR²)_z'-OC(O)R¹ aufweist, worin z + z' + z'' insgesamt = von 8 ≤ bis ≤ 20 und R¹ ein Kohlenwasserstoff mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen und keiner Arylgruppe ist.
Eine andere Gruppe von Tensiden, die verwendet werden können, sind Polyhydroxyfettsäureamidtenside der Formel: R⁶-C(O)-N(R⁷)-W worin: jedes R⁷ H, C₁-C₄-Hydrocarbyl, C₁-C₄-Alkoxyalkyl oder -Hydroxyalkyl, z. B. 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl usw., vorzugsweise C₁-C₄-Alkyl, mehr bevorzugt C₁- oder C₂-Alkyl, am meisten bevorzugt C₁-Alkyl (d. h. Methyl) oder Methoxyalkyl ist; und R⁶ eine C₅-C₃₁-Hydrocarbyleinheit, vorzugsweise geradkettiges C₇-C₁₉-Alkyl oder -Alkenyl, mehr bevorzugt geradkettiges C₉-C₁₇-Alkyl oder -Alkenyl, am meisten bevorzugt geradkettiges C₁₁-C₁₇-Alkyl oder -Alkenyl oder eine Mischung davon ist; und W eine Polyhydroxyhydrocarbyleinheit mit einer linearen Hydrocarbylkette mit mindestens 3 Hydroxylen, die direkt an die Kette gebunden sind, oder ein alkoxyliertes Derivat (vorzugsweise ethoxyliert oder propoxyliert) davon ist. W wird vorzugsweise in einer reduktiven Aminierungsreaktion von einem reduzierenden Zucker abgeleitet; mehr bevorzugt ist W eine Glycidyleinheit. W wird vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus -CH₂-(CHOH)_n-CH₂OH, -CH(CH₂OH)-(CHOH)_n-CH₂OH, -CH₂- (CHOH)₂(CHOR')(CHOH)-CH₂OH, worin n eine ganze Zahl von 3 bis einschließlich 5 ist und R' H oder ein cyclisches Mono- oder Polysaccharid ist, und alkoxylierte Derivate davon. Am meisten bevorzugt sind Glycidyle, worin n 4 ist, insbesondere -CH₂-(CHOH)₄-CH₂O. Mischungen der vorstehenden W-Einheiten sind wünschenswert.
R⁶ kann zum Beispiel N-Methyl, N-Ethyl, N-Propyl, N-Isopropyl, N-Butyl, N-Isobutyl, N-2-Hydroxyethyl, N-1-Methoxypropyl oder N-2-Hydroxypropyl sein.
R⁶-CO-N< kann zum Beispiel Kokosamid, Stearamid, Oleamid, Lauramid, Myristamid, Capricamid, Palmitamid, Talgamid usw. sein.
W kann 1-Deoxyglucityl, 2-Deoxyfructityl, 1-Deoxymaltityl, 1-Deoxylactityl, 1-Deoxygalactityl, 1-Deoxymannityl, 1-Deoxymaltotriotityl usw. sein.
(4) – Alkoxylierte kationische quartäre Ammoniumtenside
Alkoxylierte kationische quartäre Ammoniumtenside, die für diese Erfindung geeignet sind, sind im Allgemeinen von Fettalkoholen, Fettsäuren, Fettmethylestern, alkylsubstituierten Phenolen, alkylsubstituierten Benzoesäuren und/oder alkylsubstituierten Benzoesäureestern und/oder Fettsäuren, die in Amine umgewandelt werden, die wahlweise weiter mit einer anderen langkettigen Alkyl- oder Alkylarylgruppe umgesetzt werden können, abgeleitet; diese Aminverbindung wird dann mit einer oder zwei Alkylenoxidketten alkoxyliert, die jeweils ≤ 50 Mol Alkylenoxideinheiten (z. B. Ethylenoxid und/oder Propylenoxid) pro Mol Amin aufweisen. Typisch für diese Klasse sind Produkte, die aus der Quaternisierung von aliphatischen gesättigten oder ungesättigten primären, sekundären oder verzweigten Aminen mit einer oder zwei Kohlenwasserstoffketten von 6 bis 22 Kohlenstoffatomen erhalten werden, die mit einer oder zwei Alkylenoxidketten am Aminatom alkoxyliert sind, die jeweils weniger als ≤ 50 Alkylenoxideinheiten aufweisen. Die Aminkohlenwasserstoffe zum diesbezüglichen Gebrauch haben von 6 bis 22 Kohlenstoffatome und sind in entweder geradkettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration; vorzugsweise liegt eine Al kylkohlenwasserstoffgruppe in einer geradkettigen Konfiguration mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen vor. Geeignete quartäre Ammoniumtenside werden mit einer oder zwei an die Amineinheit gebundenen Alkylenoxidketten in durchschnittlichen Mengen von ≤ 50 Mol Alkylenoxid pro Alkylkette, mehr bevorzugt von 3 bis 20 Mol Alkylenoxid und am meisten bevorzugt von 5 bis 12 Mol Alkylenoxid pro hydrophober Gruppe, z. B. Alkylgruppe, hergestellt. Bevorzugte Materialien dieser Klasse haben ebenfalls Fließpunkte unter etwa 21°C (70°F) und/oder verfestigen sich nicht in diesen klaren Formulierungen. Zu Beispielen geeigneter Phasenstabilisierungsmittel dieser Art gehören Ethoquad^® 18/25, C/25 und O/25 von Akzo und Variquat^®-66 (Weichtalgalkylbis(polyoxyethyl)ammoniumethylsulfat mit insgesamt ungefähr 16 Ethoxyeinheiten) von Witco.
Vorzugsweise haben die Verbindungen der alkoxylierten kationischen Ammoniumtenside die folgende allgemeine Formel: {R^1m-Y-[(R²-O)_z-H]_p}⁺X^– worin R¹ und R² wie vorstehend in Abschnitt D oben definiert sind;
Y aus den folgenden Gruppen ausgewählt ist: =N⁺-(A)_q; -(CH₂)_n-N⁺-(A)_q; -B-(CH₂)_n-N⁺-(A)₂; -(Phenyl)-N⁺-(A)_q; -(B-Phenyl)-N⁺-(A)_q; worin n von ungefähr 1 bis ungefähr 4 ist.
Jedes A ist unabhängig aus den folgenden Gruppen ausgewählt: H; R¹; -(R²O)_z-H; -(CH₂)_xCH₃; Phenyl und substituiertem Aryl; worin 0 ≤ x ≤ 3; und B ist aus den folgenden Gruppen ausgewählt: -O-; -NA-; -NA₂; -C(O)O-; and -C(O)N(A)-; worin R² wie vorstehend definiert ist; q = 1 oder 2; und
X^– ist ein Anion, das mit den Stoffweichmachern und zusätzlichen Bestandteilen verträglich ist.
Bevorzugte Strukturen sind diejenigen, in denen m = 1, p = 1 oder 2, und 5 ≤ z ≤ 50; mehr bevorzugt sind Strukturen, in denen m = 1, p = 1 oder 2, und 7 ≤ z ≤ 20, und am meisten bevorzugt sind Strukturen, in denen m = 1, p = 1 oder 2, und 9 ≤ z ≤ 12.
(5) – Tensidkomplexe
Tensidkomplexe werden als Tensidionen betrachtet, die mit einem Tensidion entgegengesetzter Ladung neutralisiert sind, oder ein Tensid, das mit einem zum Reduzieren der Viskosität der Verdünnung geeigneten Elektrolyt, einem Ammoniumsalz oder einem mehrfach kationischen Ammoniumsalz neutralisiert ist. Für den Zweck dieser Erfindung ist es bevorzugt, dass die Tenside ganz unterschiedliche Kettenlängen aufweisen, wenn ein Tensidkomplex durch Tenside entgegengesetzter Ladung gebildet wird, z. B. ein langkettiges Tensid, komplexiert mit einem kurzkettigen Tensid, um die Löslichkeit des Komplexes zu verbessern, und es ist mehr bevorzugt, dass das langkettige Tensid das amin- oder ammoniumhaltige Tensid ist. Langkettige Tenside sind so definiert, dass sie Alkylketten mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen enthalten. Diese Alkylketten können wahlweise eine Phenyl- oder substituierte Phenylgruppe oder Alkylenoxideinheiten zwischen der Kette und der Kopfgruppe enthalten. Kurzkettige Tenside sind so definiert, dass sie Alkylketten mit weniger als 6 Kohlenstoffen enthalten und diese Alkylketten wahlweise eine Phenyl- oder substituierte Phenylgruppe oder Alkylenoxideinheiten zwischen der Alkylkette und der Kopfgruppe enthalten. Zu Beispielen geeigneter Tensidkomplexe gehören Mischungen von Armeen^® APA-10 und Calciumxylolsulfonat, Armeen APA-10 und Magnesiumchlorid, Laurylcarboxylat und Triethanolamin, linearem Alkylbenzolsulfonat und C₅-Dimethylamin oder ethoxyliertem Alkylsulfat und Tetrakis-N,N,N'N'-(2-hydroxylpropyl)ethylendiamin.
Vorzugsweise haben langkettige Tenside zum Herstellen von Komplexen die folgende allgemeine Formel: R¹-Y² worin R¹ wie vorstehend in Abschnitt D ist und Y² aus den folgenden Strukturen gewählt werden kann: -N(A)₂; -C(O)N(A)₂; -(O←)N(A)₂; -B-R³-N(A)₂; -B-R³-C(O)N(A)₂; -B-R³-N(→O)(A)₂; -CO₂ ^–; -SO₃ ^–2; -OSO₃ ^–2; -O(R²O)_xCO₂ ^–; -O(R²O)_xSO₃ ^–2; und -O(R²O)_xOSO₃ ^–2; worin B und R³ wie vorstehend in Abschnitt D sind und 0 < x ≤ 4.
Vorzugsweise haben kurzkettige Tenside zum Herstellen von Komplexen die folgende allgemeine Formel: R⁴-Y² worin R¹, R³, B und Y² wie vorstehend sind und R⁴ aus Folgendem ausgewählt werden kann: -(CH₂)_yCH₃; -(CH₂)_y-Phenyl oder substituiertem -(CH₂)_y-Phenyl, wobei 0 ≤ y ≤ 6.
(6) – Durch Copolymerisation von Ethylenoxid und Propylenoxid erhaltene Blockcopolymere
Geeignete Polymere schließen ein Copolymer ein, das Blöcke aus Terephthalat- und Polyethylenoxid hat. Spezieller bestehen diese Polymere aus Grundeinheiten von Ethylen- und/oder Propylenterephthalat und Polyethylenoxidterephthalat in einem bevorzugten Molverhältnis von Ethylenterephthalateinheiten zu Polyethylenoxidterephthalateinheiten von 25:75 bis 35:65, wobei das Polyethylenoxidterephthalat Polyethylenoxidblöcke mit Molekulargewichten von 300 bis 2000 enthält. Das Molekulargewicht dieses Polymers liegt im Bereich von 5000 bis 55.000.
Ein anderes bevorzugtes Polymer ist ein kristallisierbarer Polyester mit Grundeinheiten von Ethylenterephthalateinheiten, die von 10 Gew.-% bis 15 Gew.- % Ethylenterephthalateinheiten zusammen mit von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% Polyoxyethylenterephthalateinheiten enthalten, die von einem Polyoxyethylenglycol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 300 bis 6000 abgeleitet sind, und das Molverhältnis von Ethylenterephthalateinheiten zu Polyoxyethylenterephthalateinheiten in der kristallisierbaren polymeren Verbindung liegt zwischen 2:1 und 6:1. Beispiele für dieses Polymer schließen die im Handel erhältlichen Materialien Zelcon^® 4780 (von DuPont) und Milease^® T (von ICI) ein.
Stark bevorzugte Polymere haben die generische Formel: X-(OCH₂CH₂)_n-[O-C(O)-R¹-C(O)-O-R²)_u-[O-C(O)-R¹-C(O)-O)-(CH₂CH₂O)_n-X⁽¹⁾ in der X eine beliebige geeignete Verkappungsgruppe sein kann, wobei jedes X ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus H und Alkyl- oder Acylgruppen, die von 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, vorzugsweise Methyl, n auf Wasserlöslichkeit ausgewählt ist und im Allgemeinen von 6 bis 113, vorzugsweise von 20 bis 50 ist und u für die Formulierung in einer flüssigen Zusammensetzung mit einer verhältnismäßig hohen Ionenstärke wichtig ist. Es sollte sehr wenig Material vorhanden sein, in dem u größer als 10 ist. Des Weiteren sollte mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 40% Material vorhanden sein, in dem u von 3 bis 5 reicht.
Die R¹-Einheiten sind im Wesentlichen 1,4-Phenyleneinheiten. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck „die R¹-Einheiten sind im Wesentlichen 1,4-Phenyleneinheiten" auf Verbindungen, bei denen die R¹-Einheiten ganz aus 1,4-Phenyleneinheiten bestehen oder teilweise mit anderen Arylen- oder Alkaryleneinheiten, Alkyleneinheiten, Alkenyleneinheiten oder Mischungen davon substituiert sind. Arylen- und Alkaryleneinheiten, mit denen 1,4-Phenylen teilweise substituiert werden kann, schließen 1,3-Phenylen, 1,2-Phenylen, 1,8-Naphthylen, 1,4-Naphthylen, 2,2-Biphenylen, 4,4-Biphenylen und Mischungen davon ein. Alkylen- und Alkenyleneinheiten, die teilweise substituiert werden können, schließen Ethylen, 1,2-Propylen, 1,4-Butylen, 1,5-Pentylen, 1,6-Hexamethylen, 1,7-Heptamethylen, 1,8-Octamethylen, 1,4-Cyclohexylen und Mischungen davon ein.
Bei den R¹-Einheiten sollte der Grad der teilweisen Substitution mit anderen Einheiten als 1,4-Phenylen ein solcher sein, dass die gewünschten Eigenschaften der Verbindung nicht in großem Ausmaß nachteilig beeinflusst werden. Im Allgemeinen ist der Grad der teilweisen Substitution, der toleriert werden kann, von der Hauptkettenlänge der Verbindung abhängig, d. h. längere Hauptketten können eine größere teilweise Substitution für 1,4-Phenyleneinheiten haben. Für gewöhnlich sind Verbindungen adäquat, bei denen das R¹ von 50% bis 100% 1,4-Phenyleneinheiten (von 0 bis 50% Einheiten, bei denen es sich nicht um 1,4-Phenylen handelt) umfassen. Vorzugsweise bestehen die R¹-Einheiten ganz aus (d. h. umfassen 100%) 1,4-Phenyleneinheiten, d. h. jede R¹-Einheit ist 1,4-Phenylen.
Bei den R²-Einheiten schließen geeignete Ethylen- oder substituierte Ethyleneinheiten Ethylen, 1,2-Propylen, 1,2-Butylen, 1,2-Hexylen, 3-Methoxy-1,2-propylen und Mischungen davon ein. Vorzugsweise sind die R²-Einheiten im Wesentlichen Ethyleneinheiten, 1,2-Propyleneinheiten oder Mischungen davon. Überraschenderweise besteht beim Einschluss eines größeren Prozentanteils von 1,2-Propyleneinheiten eine Neigung zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit der Verbindungen.
Deshalb ist die Verwendung von 1,2-Propyleneinheiten oder einem ähnlichen verzweigten Äquivalent bei der Beimischung eines beliebigen wesentlichen Teils des Polymers in die flüssigen Stoffweichmacherzusammensetzungen wünschenswert. Vorzugsweise sind von 75 bis 100%, mehr bevorzugt von 90 bis 100% der R²-Einheiten 1,2-Propyleneinheiten.
Der Wert für jedes n ist mindestens 6 und vorzugsweise mindestens 10. Der Wert für jedes n reicht für gewöhnlich von 12 bis 113. In der Regel liegt der Wert für jedes n im Bereich von 12 bis 43.
Eine umfassendere Offenbarung dieser Polymere ist in der europäischen Patentanmeldung 185,427, Gosselink, veröffentlicht am 25. Juni 1986, durch Bezugnahme hierin eingeschlossen, enthalten.
Andere bevorzugte Copolymere schließen Tenside ein, wie die Polyoxypropylen/Polyoxyethylen/Polyoxypropylen-Umkehrblockpolymere-Umkehrblockpolymere (PO/EO/PO-Umkehrblockpolymere).
Das Copolymer kann wahlweise Propylenoxid in einer Menge von bis zu 15 Gew.-% enthalten. Andere bevorzugte Copolymertenside können durch die Verfahren, beschrieben in US-Patent 4,223,163, erteilt am 16. September 1980 an Builloty, durch Bezugnahme hierin eingeschlossen, hergestellt werden.
Geeignete Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Blockpolymerverbindungen, die die vorstehend beschriebenen Anforderungen erfüllen, schließen jene ein, die auf Ethylenglycol, Propylenglycol, Glycerin, Trimethylolpropan und Ethylendiamin als reaktiver Initiatorwasserstoffverbindung beruhen. Bestimmte der Blockpolymertensidverbindungen, genannt PLURONIC^® und TETRONIC^® von der BASF-Wyandotte Corp., Wyandotte, Michigan, USA, sind in Zusammensetzungen der Erfindung geeignet.
Ein besonders bevorzugtes Copolymer enthält von 40% bis 70% ein Polyoxypropylen/Polyoxyethylen/Polyoxypropylen-Blockpolymergemisch, das zu 75 Gew.-% des Gemischs ein Umkehrblockcopolymer von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen, das 17 Mol Ethylenoxid und 44 Mol Propylenoxid enthält; und zu 25 Gew.-% des Gemischs ein Blockcopolymer von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen, das mit Trimethylolpropan initiiert wurde und 99 Mol Propylenoxid und 24 Mol Ethylenoxid pro Mol Trimethylolpropan enthält, umfasst.
Zum Gebrauch als Copolymer geeignet sind diejenigen mit einem verhältnismäßig hohen Hydrophil-Lipophil-Gleichgewicht (HLB).
Zu anderen hierin geeigneten Polymeren zählen die Polyethylenglycole mit einem Molekulargewicht von 950 bis 30.000, die von der Dow Chemical Company, Midland, Michigan, USA, bezogen werden können. Derartige Verbindungen haben beispielsweise einen Schmelzpunkt im Bereich von 30°C bis 100°C, können mit Molekulargewichten von 1450, 3400, 4500, 6000, 7400, 9500 und 20.000 erhalten werden. Derartige Verbindungen werden mittels der Polymerisation von Ethylenglycol mit der erforderlichen Molmenge an Ethylenoxid gebildet, um das gewünschte Molekulargewicht und den gewünschten Schmelzpunkt des jeweiligen Polyethylenglycols zu liefern.
(7) – Alkoxylierte nichtionische Alkylamidtenside
Geeignete Tenside haben die Formel: R-C(O)-N(R⁴)_n-[(R¹O)_x(R²O)_yR³]_m worin R lineares C_7-21-Alkyl, verzweigtes C_7-21-Alkyl, lineares C_7-21-Alkenyl, verzweigtes C_7-21-Alkenyl und Mischungen davon ist. Vorzugsweise ist R lineares C_8-18-Alkyl oder -Alkenyl.
R¹ ist -CH₂-CH2-, R₂ ist lineares C₃-C₄-Alkyl, verzweigtes C₃-C₄-Alkyl und Mischungen davon; vorzugsweise ist R² -CH(CH₃)-CH₂-. Tenside, die eine Mischung von R1- und R2-Einheiten umfassen, umfassen vorzugsweise von ungefähr 4 bis ungefähr 12 -CH₂-CH₂-Einheiten in Kombination mit von 1 bis 4 -CH(CH₃)-CH₂-Einheiten. Die Einheiten können abwechselnd oder zusammengruppiert in einer beliebigen Kombination vorliegen, die für den Hersteller geeignet ist. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis von R¹-Einheiten zu R²-Einheiten von 4:1 bis 8:1. Vorzugsweise ist eine R²-Einheit (d. h. -C(CH₃)H-CH₂-) an das Stickstoffatom gebunden, worauf der Rest der Kette folgt, der von 4 bis 8 -CH₂-CH₂-Einheiten umfasst.
R³ ist Wasserstoff, lineares C₁-C₄-Alkyl, verzweigtes C₃-C₄-Alkyl und Mischungen davon; vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl, mehr bevorzugt Wasserstoff.
R⁴ ist Wasserstoff, lineares C₁-C₄-Alkyl, verzweigtes C₃-C₄-Alkyl und Mischungen davon; vorzugsweise Wasserstoff. Wenn der Index m gleich 2 ist, muss der Index n gleich 0 sein und die R4-Einheit ist nicht vorhanden.
Der Index m ist 1 oder 2, der Index n ist 0 oder 1, mit der Maßgabe, dass m + n gleich 2 ist; vorzugsweise ist m gleich 1 und n ist gleich 1, was dazu führt, dass eine -[(R¹O)_x(R²O)_yR³]-Einheit und R4 auf dem Stickstoff vorliegen. Der Index x ist von 0 bis 50, vorzugsweise von 3 bis 25, mehr bevorzugt von 3 bis 10. Der Index y ist von 0 bis 10, vorzugsweise 0; wenn der Index y jedoch nicht gleich 0 ist, ist y von 1 bis 4. Vorzugsweise sind alle Alkylenoxyeinheiten Ethylenoxyeinheiten.
Beispiele für geeignete ethoxylierte Alkylamidtenside sind Rewopal^® C₆ von Witco, Amidox^® C5 von Stepan und Ethomid^® O/17 und Ethomid^® HT/60 von Akzo.; und
(8) – Mischungen davon.
Im Hinblick auf die Reduzierung des Hauptlösungsmittels kann mit den Erfindungszusammensetzungen eine Reduzierung von mindestens 30 Gew.-% vorgenommen werden, ohne die Leistung der Zusammensetzung im Vergleich zu Zusammensetzungen ohne die vorstehend beschriebenen Phasenstabilisierungsmittel zu beeinträchtigen. Bei Verwendung einer bevorzugten Unterklasse ist eine Reduzierung von mehr als 50% möglich. Diese Phasenstabilisierungsmittel stellen einen verbesserten Bereich von Temperaturen bereit, bei denen die Zusammensetzungen klar und stabil sind. Sie ermöglichen außerdem, mehr Elektrolyt ohne Instabilität zu verwenden. Schließlich können sie die Hauptlösungsmittelmenge verringern, die zum Erzielen von Klarheit und/oder Stabilität erforderlich ist.
Zum Reduzieren der Menge an verwendetem Hauptlösungsmittel sind die bevorzugten Phasenstabilisierungsmittel alkoxylierte Alkyle, alkoxylierte Acylamide, alkoxylierte Alkylamine oder alkoxylierte quartäre Alkylammoniumsalze, Tensidkomplexe und Mischungen davon. Die verschiedenen Stabilisierungsmittel haben unterschiedliche Vorteile. Zum Beispiel verbessern alkoxylierte kationische Materialien oder kationische Tensidkomplexe die Weichheit und stellen verbesserte Faltenentfernungsvorteile bereit.
Stoffweichmacherzusammensetzungen mit stark bevorzugtem Verdünnungs- und Abgabeverhalten können identifiziert werden, wie vorstehend offenbart.
Geruchsbekämpfungsmittel
Das hierin geeignete Geruchsbekämpfungsmittel ist ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Cyclodextrinen und Mischungen davon. Wahlweise kann das Geruchsbekämpfungsmittel ein antimikrobielles Mittel aus Ammoniumverbindung enthalten. Sofern unten nicht anders angegeben, umfasst die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-% ein Geruchsbekämpfungsmittel.
Ein quartäres Ammonium enthaltendes antimikrobielles Mittel
Das hierin geeignete, quartäres Ammonium enthaltende antimikrobielle Mittel tötet in der Regel Mikroorganismen ab, die sich auf oder in dem Stoffartikel befinden, und/oder verhindert das Wachstum von Mikroorganismen. Derartige Mikroorganismen, wie Bakterien und Pilze, können eine wesentliche Ursache von schlechtem Geruch sein. Obgleich viele antimikrobielle Mittel zur Verfügung stehen, sollte das hierin geeignete antimikrobielle Mittel den folgenden Anforderungen genügen:

i) Das antimikrobielle Mittel sollte sicher sein und sollte in der Regel keine unerwarteten schädigenden Nebenwirkungen auf menschlicher Haut verursachen. Vorzugsweise ist das antimikrobielle Mittel außerdem umweltfreundlich.
ii) Das antimikrobielle Mittel sollte in selbst niedrigen Dosierungen sehr wirksam sein, für den Fall, dass nur eine begrenzte Anlagerungsmenge vorliegt. Die antimikrobielle Wirksamkeit sollte sowohl bakterizide Wirksamkeit als auch bakteriostatische Wirksamkeit einschließen. Das antimikrobielle Mittel kann vorzugsweise für sich oder zusammen mit Weichmachern auf den Stoffartikeloberflächen (Oberflächen von Garn und sogar besser, um in das Garn einzudringen und sich auf den Oberflächen einzelner Fasern anzulagern) angelagert werden. Normalerweise verfügen positiv geladene antimikrobielle Mittel mit hoher Hydrophobie über eine größere Anlagerungseffizienz.
iii) Die antimikrobielle Wirksamkeit des antimikrobiellen Mittels sollte lange Zeit aufrechtzuerhalten sein, um selbst bei Wechselwirkungen der Stoffe, die normalerweise negativ geladen sind, eine antimikrobielle Restwirksamkeit bereitzustellen. Häufig konnte beobachtet werden, dass viele starke antimikrobielle Mittel nach einer Wechselwirkung mit negativ geladenen Oberflächen keine oder eine herabgesetzte antimikrobielle Wirksamkeit aufweisen.

Die Wirksamkeit des antimikrobiellen Mittels kann bestimmt werden, indem die bakterizide Wirksamkeit und die bakteriostatische Wirksamkeit der MIC/MBC in der Lösung gemessen werden. Die Wirksamkeit zur Verhinderung von Bakterienwachstum kann gemessen werden, indem das antimikrobielle Mittel direkt auf eine Oberfläche des Stoffartikels aufgetragen wird. Vorzugsweise wird die Wirksamkeit des antimikrobiellen Mittels gemessen, indem Stoffe (unter Befolgung von Verbrauchergewohnheiten) mit einer Stoffweichmacherzusammensetzung behandelt werden, die das antimikrobielle Mittel enthält.
Für das Verfahren/den Vorgang zum Bestimmen der antimikrobiellen Verhinderungswirksamkeit (bakteriostatischen Wirksamkeit) wurde das SEK-Verfahren übernommen und modifiziert. Dieses Verfahren wird von der Japanese Association of Fabric Evaluation Technology zum näheren Bestimmen von Stoffen, die mit antimikrobiellen Mitteln verwoben/behandelt wurden, verwendet, um relevante Ansprüche zu stellen.
Das SEK-Verfahren gestaltet sich wie folgt: Bakterien (S. aureus und/oder E. coli bzw. K. pneumonia) werden auf drei Stoffmusterstücke (jeweils 10–15 cm²) inokuliert (10^3-4 KBE/Musterstück). Die Musterstücke wurden entweder in einem Spülzyklus mit einer antimikrobiellen Stoffweichmacherzusammensetzung gewaschen, oder es wurde ein antimikrobielles Mittel darauf aufgetragen. Die inokulierten Musterstücke werden in einem Behälter aufbewahrt und dieser versiegelt, um die Feuchtigkeit darin zu halten. Nach Inkubation bei 35 +/– 2°C für 18 Stunden werden die Stoffe in einer Neutralisationsmittellösung eingeweicht. Die Bakterien werden dann mit einem Ultraschallgerät aus den Stoffen extrahiert. Die Lösung, die extrahierte Bakterien enthält, wird dann in Reihe verdünnt. Aliquoten (1 ml) von jeder Verdünnung werden mittels Gießen auf Agar-Agar-Medium plattiert. Nach Inkubation bei 35 +/– 2°C für 48 Stunden wird die Kolonienanzahl auf jeder Platte gezählt. Dann wird die Bakterienanzahl (KBE) auf jedem Musterstück berechnet. Die Anzahl von auf unbehandelten Stoffen gewachsenen Bakterien wird als Vergleich verwendet.
Ausgehend von umfangreichen Untersuchungsergebnissen und ohne sich auf eine Theorie beschränken zu wollen, nehmen wir an, dass positiv geladene quartäre Amine (entweder Alkyl oder einen Ring enthaltend) mit langen hydrophoben Seitenketten als antimikrobielle Mittel in der vorliegenden Erfindung besonders nützlich sind. Ohne sich auf eine Theorie beschränken zu wollen, wird angenommen, dass diese antimikrobiellen Mittel speziell zusammen mit dem Stoffweichmacher auf einzelnen Stofffasern angelagert werden können.
Die allgemeine Struktur dieses bevorzugten, quartäres Ammonium enthaltenden antimikrobiellen Mittels lautet:
worin R₁–R₄ unabhängig aus C₁-C₂₂-Alkylgruppen ausgewählt sind, worin X eine negativ geladene Gruppe ist, die vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Halogen, Essigsäure oder anderen kleinen negativen Ionen. Eine der R₁- bis R₄-Gruppen hat eine Kettenlänge von mehr als C₁₀. Vorzugsweise sind sowohl R₁ als auch R₂ Methyl, während R₃ und R₄ langkettige Alkylgruppen (z. B. C₁₀-C₁₈) sind. Mehr bevorzugt sind sowohl R₁ als auch R₂ Methyl, und R₃ und R₄ sind C₁₀-Alkylketten; dieses antimikrobielle Mittel ist als Didecyldimethylammonium bekannt. Didecyldimethylammoniumchlorid ist von Lonza Inc., Fair Law, New Jersey, USA, als BARDAC^TM erhältlich. Die Formel von BARDAC^TM lautet:
Ein anderes stark bevorzugtes, quartäres Ammonium enthaltendes antimikrobielles Mittel, das hierin geeignet ist, ist ein Benzalkonium (R₁ und R₂ sind beide Methyl, R₃ ist Methylbenzyl, und R₄ ist -(CH₂)_n-CH₃, worin n 12–18 ist), oder eine Mischung davon, wie Benzalkoniumchlorid mit nachstehender Formel. Vorzugsweise ist n von 12 bis 18.
Cyclodextrin
Wie hier verwendet, schließt der Begriff „Cyclodextrin" beliebige der bekannten Cyclodextrine ein, wie die unsubstituierten Cyclodextrine, die von sechs bis zwölf Glucoseeinheiten enthalten, insbesondere alpha-Cyclodextrin, beta-Cyclodextrin, gamma-Cyclodextrin und/oder ihre Derivate und/oder Mischungen davon. Das alpha-Cyclodextrin besteht aus sechs Glucoseeinheiten, das beta-Cyclodextrin besteht aus sieben Glucoseeinheiten und das gamma-Cyclodextrin besteht aus acht Glucoseeinheiten, die in toroidförmigen Ringen angeordnet sind. Die spezifische Kopplung und Anpassung der Glucoseeinheiten gibt den Cyclodextrinen starre, konische Molekülstrukturen mit hohlen Innenräumen spezifischer Volumina. Die „Verkleidung" jedes dieser internen Hohlräume wird von Wasserstoffatomen und Glycosidbrücken-Sauerstoffatomen gebildet; daher ist diese Oberfläche recht hydrophob. Die einzigartige Form und die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Hohlraums ermöglichen es den Cyclodextrinmolekülen, organische Moleküle oder Teile von organischen Molekülen, die in den Hohlraum passen, zu absorbieren (Einschlussverbindungen damit zu bilden). Viele geruchsbildende Moleküle passen in den Hohlraum, darunter viele schlecht riechende Moleküle und Duftstoffmoleküle. Daher können Cyclodextrine und besonders Mischungen von Cyclodextrinen mit unterschiedlich großen Hohlräumen zur Bekämpfung von Gerüchen, die von einem breiten Spektrum an organischen, riechenden Substanzen, die reaktive funktionelle Gruppen aufweisen können, aber nicht müssen, verwendet werden.
Die Komplexbildung zwischen Cyclodextrin und den Geruchsmolekülen erfolgt in Gegenwart von Wasser schnell. Das Ausmaß der Komplexbildung ist jedoch auch von der Polarität der absorbierten Moleküle abhängig. In einer wässrigen Lösung werden stark hydrophile Moleküle (diejenigen, die stark wasserlöslich sind) nur teilweise, wenn überhaupt, absorbiert. Deshalb ist Cyclodextrin bei der Bildung von Komplexen mit einigen organischen Aminen und Säuren mit sehr niedrigem Molekulargewicht nicht sehr effektiv, wenn diese in niedrigen Konzentrationen vorliegen. Wenn das Wasser jedoch entfernt wird, z. B. wenn der Stoff getrocknet wird, weisen einige niedermolekulare organische Amine und Säuren mehr Affinität auf und bilden eher Komplexe mit den Cyclodextrinen.
Nichtderivatisiertes (normales) beta-Cyclodextrin kann in einer Konzentration von bis zu seinem Löslichkeitsgrenzwert von 1,85% (1,85 g in 100 Gramm Wasser) bei Raumtemperatur vorliegen. Beta-Cyclodextrin ist in Zusammensetzungen, für die eine Cyclodextrinkonzentration erforderlich ist, die höher ist als dessen Wasserlöslichkeitsgrenzwert, nicht bevorzugt. Nichtderivatisiertes beta-Cyclodextrin ist im Allgemeinen nicht bevorzugt, wenn die Zusammensetzung Tensid enthält, da es die Oberflächenaktivität der meisten bevorzugten Tenside, die mit den derivatisierten Cyclodextrinen kompatibel sind, beeinträchtigt.
Cyclodextrine, die in der vorliegenden Erfindung besonders nützlich sind, sind stark wasserlöslich, wie alpha-Cyclodextrin und/oder Derivate davon, gamma-Cyclodextrin und/oder Derivate davon, derivatisierte beta-Cyclodextrine und/oder Mischungen davon. Die Derivate von Cyclodextrin bestehen hauptsächlich aus Molekülen, worin einige der OH-Gruppen in OR-Gruppen umgewandelt sind. Zu Cyclodextrinderivaten gehören z. B. solche mit kurzkettigen Alkylgruppen, wie methylierte Cyclodextrine und ethylierte Cyclodextrine, worin R eine Methyl- oder eine Ethylgruppe ist; solche mit hydroxyalkylsubstituierten Gruppen, wie Hydroxypropylcyclodextrine und/oder Hydroxyethylcyclodextrine, worin R eine -CH₂-CH(OH)-CH₃- oder eine -CH₂CH₂-OH-Gruppe ist; verzweigte Cyclodextrine, wie Cyclodextrine mit Maltosebindung; kationische Cyclodextrine wie solche, die 2-Hydroxy-3-(dimethylamino)propylether enthalten, worin R CH₂-CH(OH)-CH₂-N(CH₃)₂ ist, das bei niedrigem pH-Wert kationisch ist; quartäres Ammonium, z. B. 2-Hydroxy-3-(trimethylammonium)propyletherchloridgruppen, worin R CH₂-CH(OH)-CH₂-N⁺(CH₃)₃Cl^– ist; anionische Cyclodextrine, wie Carboxymethylcyclodextrine, Cyclodextrinsulfate und Cyclodextrinsuccinylate; amphotere Cyclodextrine, wie Carboxymethyl-/quartäre Ammoniumcyclodextrine; Cyclodextrine, worin mindesten eine Glucopyranoseeinheit eine 3-6-Anhydrocyclomaltostruktur aufweist, z. B. die Mono-3-6-anhydrocyclodextrine, wie in „Optimal Performances with Minimal Chemical Modification of Cyclodextrins", F. Diedaini-Pilard und B. Perly, The 7th International Cyclodextrin Symposium Abstracts, April 1994, S. 49, offenbart. Andere Cyclodextrinderivate sind in den US-Patenten Nr.: 3,426,011; 3,453,257; 3,453,258; 3,453,259; 3,453,260; 3,459,731; 3,553,191; 3,565,887; 4,535,152; 4,616,008; 4,678,598; 4,638,058 und 4,746,734 offenbart.
Stark wasserlösliche Cyclodextrine sind diejenigen mit einer Wasserlöslichkeit von mindestens 10 g in 100 ml Wasser bei Raumtemperatur, vorzugsweise mindestens 20 g in 100 ml Wasser, mehr bevorzugt mindestens 25 g in 100 ml Wasser bei Raumtemperatur. Die Verfügbarkeit von löslich gemachten, nicht komplexierten Cyclodextrinen ist für eine wirksame und effiziente Geruchsbekämpfung ausschlaggebend. Löslich gemachtes, wasserlösliches Cyclodextrin kann effizientere Geruchsbekämpfung leisten als nicht wasserlösliches Cyclodextrin, wenn es auf Oberflächen, insbesondere auf Stoff, angelagert wird.
Beispiele von bevorzugten wasserlöslichen Cyclodextrinderivaten, die zum diesbezüglichen Gebrauch geeignet sind, sind Hydroxypropyl-alpha-cyclodextrin, methyliertes alpha-Cyclodextrin, methyliertes beta-Cyclodextrin, Hydroxyethyl-beta-cyclodextrin und Hydroxypropyl-beta-cyclodextrin. Hydroxyalkylcyclodextrinderivate haben vorzugsweise einen Substitutionsgrad von 1 bis 14, mehr bevorzugt von 1,5 bis 7, worin die Gesamtanzahl an OR-Gruppen pro Cyclodextrin als Substitutionsgrad definiert ist. Methylierte Cyclodextrinderivate haben in der Regel einen Substitutionsgrad von 1 bis 18, vorzugsweise von 3 bis 16. Ein bekanntes methyliertes beta-Cyclodextrin ist Heptakis-2,6-di-O-methyl-β-cyclodextrin, allgemein als DIMEB bekannt, in dem jede Glucoseeinheit 2 Methylgruppen mit einem Substitutionsgrad von 14 aufweist. Ein bevorzugtes, besser im Handel erhältliches methyliertes beta-Cyclodextrin ist ein statistisch methyliertes beta-Cyclodextrin, allgemein als RAMEB bekannt, das unterschiedliche Substitutionsgrade aufweist, normalerweise von 12,6. RAMEB ist mehr bevorzugt als DIMEB, da DIMEB mehr als RAMEB auf die Oberflächenaktivität der bevorzugten Tenside beeinträchtigt. Die bevorzugten Cyclodextrine sind z. B. bei Cerestar USA, Inc. und Wacker Chemicals (USA), Inc. erhältlich.
Es ist zudem bevorzugt, eine Mischung von Cyclodextrinen zu verwenden. Solche Mischungen absorbieren Gerüche in einem breiteren Spektrum, da sie Komplexe mit einer größeren Vielzahl an geruchsbildenden Molekülen bilden, die über ein breiteres Spektrum an Molekülgrößen verfügen. Vorzugsweise ist mindestens ein Teil der Cyclodextrine alpha-Cyclodextrin und Derivate davon, gamma-Cyclodextrin und Derivate davon und/oder derivatisiertes beta-Cyclodextrin, mehr bevorzugt eine Mischung aus alpha-Cyclodextrin oder einem alpha-Cyclodextrinderivat und derivatisiertem beta-Cyclodextrin, noch mehr bevorzugt eine Mischung aus derivatisiertem alpha-Cyclodextrin und derivatisiertem beta-Cyclodextrin, am meisten bevorzugt eine Mischung aus Hydroxypropyl-alpha-cyclodextrin und Hydroxypropyl-beta-cyclodextrin und/oder eine Mischung aus methyliertem alpha-Cyclodextrin und methyliertem beta-Cyclodextrin.
Des Weiteren ist es außerdem bevorzugt, ein weniger lösliches Cyclodextrin oder eine ein solches Cyclodextrin enthaltende Mischung zu verwenden, um die Anlagerung des Cyclodextrins auf den Kleidungsstücken in der Spüllösung zu fördern.
ZUSÄTZLICHE BESTANDTEILE
Der Rest der Stoffweichmacherzusammensetzung sind ein oder mehrere zusätzliche Bestandteile, wie ein pH-Regler, ein Hauptlösungsmittelverschnittmittel, ein oberflächenaktiver Polyoxyalkylenalkylamidwirkstoff, ein nichtionisches Tensid, ein Stabilisierungsmittel, ein niedermolekulares wasserlösliches Lösungsmittel, ein Komplexbildner und eine Kombination davon.
Vorzugsweise ist hierin ein pH-Regler bereitgestellt. Für die vorstehenden Ester-Stoffweichmacher ist der pH-Wert ein wichtiger Parameter, da er die Stabilität des Stoffweichmachers, insbesondere quartärer Ammoniumverbindungen oder Aminvorläuferverbindungen, bei verlängerten Lagerbedingungen beeinflusst.
Zu Beispielen bevorzugter pH-Regler zählen eine Brönsted-Säure, eine anorganische Mineralsäure, eine Carbonsäure, insbesondere die niedermolekularen (C₁-C₅) Carbonsäuren, und/oder eine Alkylsulfonsäure. Geeignete anorganische Säuren schließen HCl, H₂SO₄, HNO₃ und H₃PO₄ ein. Geeignete organische Säuren schließen Ameisen-, Essig-, Citronen-, Methylsulfon- und Ethylsulfonsäure ein. Bevorzugte, hierin geeignete pH-Regler schließen Citronensäure, Salzsäure, Phosphorsäure, Ameisensäure, Methylsulfonsäure, Benzoesäure und eine Mischung davon ein.
Die Zusammensetzung hierin ist bei einem pH-Wert von weniger als 6,0 funktionsfähig; für eine optimale Stabilität dieser Zusammensetzungen ist der pH-Wert vorzugsweise von 2,0 bis 5, mehr bevorzugt von 2,5 bis 4,5 und noch mehr bevorzugt von 2,5 bis 3,5. Der pH-Wert, wie im vorliegenden Zusammenhang definiert, wird in den unverdünnten Zusammensetzungen bei 20°C gemessen.
Der hierin geeignete Hauptlösungsmittelverschnittmittel ist insbesondere in Fällen nützlich, in denen der Duftstoff der Stoffweichmacherzusammensetzung weniger als 1 Gew.-% ausmacht. Der hierin geeignete Hauptlösungsmittelverschnittmittel beinhaltet, dass der Hauptlösungsmittelverschnittmittel die Stabilität und Klarheit der Formulierungen fördert und in bestimmten Fällen verstärkte Weichheitsvorteile bereitstellt. Die Stoffweichmacherzusammensetzung enthält in der Regel von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 1 Gew.-% bis 4 Gew.-% Hauptlösungsmittelverschnittmittel.
Der Hauptlösungsmittelverschnittmittel kann eine Reihe von Materialien einschließen, mit der Maßgabe, dass das Material Verbindungen mit reduzierten Haupt lösungsmittelkonzentrationen und in der Regel reduzierten Duftstoff- oder Riechstoffkonzentrationen mit Stabilität und Klarheit ausstattet. Zu derartigen Materialien zählen in der Regel hydrophobe Materialien, wie polare und nichtpolare Öle, und hydrophilere Materialien, wie Hydrotropika und Salze der Gruppen IIB, III und IV der Tabelle des Periodensystems, insbesondere Salze der Gruppen IIB und IIIB, wie Aluminium-, Zink-, Zinnchloridsalze, Natrium-EDTA-, Natrium-DPTA- und andere Salze, die als Metallchelatoren verwendet werden.
Das Metallsalz hierin ist auch zum Beseitigen von schlechtem Geruch auf Stoff nützlich. Es wird angenommen, dass das Aggregieren von aminhaltigen Verbindungen und schwefelhaltigen Verbindungen schlechten Geruch verursacht. Ohne sich auf eine Theorie beschränken zu wollen, wird angenommen, dass ein Metallsalz insbesondere in Kombination mit dem Geruch einkapselnden Wirkstoff nützlich ist, da das Metallsalz kleine Moleküle mit schlechtem Geruch aggregieren kann, die zu klein sind, um vom Geruch einkapselnden Wirkstoff eingefangen zu werden.
Bevorzugte Metallsalze sind wasserlösliche Salze, wie ein Kupfersalz, ein Zinksalz und eine Mischung davon, insbesondere die in US 5,783,544 an Trinh et al., erteilt am 21. Juli 1998 (Spalten 9–10), beschriebenen. Wenn sie vorliegen, ist die typische Konzentration von Metallsalzen in der vorliegenden Erfindung von 0,05 Gew.-% bis 3 Gew.-%, vorzugsweise von 0,05 Gew.-% bis 1 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,1 Gew.-% bis 0,3 Gew.-%.
Polare hydrophobe Öle können aus Erweichungsmitteln, wie Fettsäureestern, z. B. Methyloleaten, Derivaten von Myristinsäure, wie Isopropylmyristat, und Triglyceriden, wie Rapsöl; freien Fettsäuren, wie den von Rapsölen, Fettalkoholen, wie Oleylalkohol, voluminösen Estern, wie Benzylbenzoat und Benzylsalicilat, Diethyl- oder Dibutylphthalat, abgeleiteten; voluminösen Alkoholen oder Diolen und Parfümölen, insbesondere Parfümölen mit geringem Geruch, wie Linalool; Mono- oder Polysorbitanestern und Mischungen davon, ausgewählt sein. Nichtpolare hydrophobe Öle können aus von Erdöl abgeleiteten Ölen, wie Hexan-, Decan-, Pentadecan-, Dodecan-, Isopropylcitrat und voluminösen Parfümölen, wie Limonen, und Mischungen davon ausgewählt sein. Insbesondere bieten die freien Fettsäuren, wie teilgehärtetes Rapsöl, verstärkte Weichheitsvorteile.
Zu besonders bevorzugten hydrophoben Ölen zählen die polaren hydrophoben Öle. Insbesondere polare hydrophobe Öle, die einen Gefrierpunkt, wie mit einer 20%-igen Lösung des Verschnittmittels in 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol definiert, von weniger als 22°C und mehr bevorzugt weniger als 20°C aufweisen. Zu bevorzugten Ölen in dieser Klasse zählen Methyloleat, Benzylbenzoat und Rapsöl.
Geeignete Hydrotropika beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Aromaten, polycyclische Aromaten (wie in Introduction to Organic Chemistry, 2. Ausg., Andrew Streitwieser, Jr. und Clayton H. Heathcock, Macmillan Publishing Co., Inc. 1981, definiert), die mit einer oder mehreren elektronegativen oder ionischen Einheiten (z. B. Alkohole, Amine, Amide, Carbonsäure, Carboxylate, Sulfate, Sulfonate, Phosphate, Phosphonate, Phosphatester usw.) substituiert sind, die wahlweise mit einem oder mehreren Kohlenwasserstoffen substituiert sein können, die linear und/oder verzweigt sind und weniger als oder gleich 10 Kohlenstoffe aufweisen. Nicht einschränkende Beispiele solcher Verbindungen schließen Etelsols^® AX40, PT45, SC40, SC93 (Albright & Wilson), Burcofac^® 6660K, Burlington Chem. Co., Inc., ein. Weitere geeignete Hydrotropika sind Verbindungen mit einer oder mehreren verzweigten oder linearen Kohlenwasserstoffketten, vorzugsweise nicht mehr als etwa zwei Ketten, mit weniger als oder gleich etwa 14 Kohlenstoffen an jeder Kette und mit einer oder mehreren elektronegativen oder ionischen Einheiten substituiert, wie oben beschrieben. Nicht einschränkende Beispiele dieser Verbindungen schließen Alpha Step^® ML40 (Stepan), Karasurf^® AS-26 (Clark Chemical, Inc.), Monoteric^® 1188M (Mona Industries), Ampholak^® XJO (Berol Nobel AB), Glucopon^® 225 (Henkel Corp./Emery Group) ein. Zu geeigneten kationischen Gegenionen für anionische Hydrotropika zählen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, die Gruppen IA und IIA der Tabelle des Periodensystems und Ammonium oder Ammoniumverbindungen (z. B. Isopropylammonium, Triethylammonium oder Triethanolammonium), und geeignete anionische Gegenionen für kationische Hydrotropika können aus der Gruppe von Anionen, die für Stoffweichmacher geeignet sind (siehe unten), insbesondere Sulfonatsalze, besonders Alkalimetallsulfonate, und Carbonsäurederivate, wie Isopropylcitrat, ausgewählt werden, sind aber nicht darauf beschränkt. Insbesondere Natrium- und Calciumcumolsulfonate, Natrium- und Calciumxylolsulfone und Natrium- und Calciumtoluolsulfonate. Alternative Hydrotropika schließen Benzoesäure und deren Derivate, Benzoesäuresalze und deren Derivate ein. Diaminverbindungen können ebenfalls eingesetzt werden, insbesondere diejenigen mit der Formel: (R₁)(R₂)N(CX₂)_nN(R₃)(R₄), worin X ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, linearem oder verzweigtem, substituiertem oder unsubstituiertem Alkyl mit 1–10 Kohlenstoffatomen und substituiertem oder unsubstituiertem Aryl mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen; n eine ganze Zahl von 0 bis 6 ist; R₁, R₂, R₃ und R₄ unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff; Alkyl; Aryl; Alkaryl; Arylalkyl; Hydroxyalkyl; Polyhydroxyalkyl; Polyalkylether mit der Formel -((CH₂)_yO)_zR₇, worin R₇ Wasserstoff oder eine lineare, verzweigte, substituierte oder unsubstituierte Alkylkette mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und worin y eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist und z eine ganze Zahl von 1 bis 30 ist; Alkoxy; Polyalkoxy mit der Formel: -(O(CH₂)_y)_zR₇; der Gruppe -C(O)R₈, wobei R₈ Alkyl; Alkaryl; Arylalkyl; Hydroxyalkyl; Polyhydroxyalkyl, Polyalkylether, Carbonsäure, Dicarbonsäure, Phosphonsäure und Alkylphosphonsäure ist, wie in R₁, R₂, R₃ und R₄ definiert; linearen oder verzweigten Carbonsäuren und wasserlöslichen Salzen davon mit der allgemeinen Formel -(CH_p(R₇)_q)_t, worin t eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist, p + q = 2; Dicarbonsäuren und wasserlöslichen Salzen davon; linearen, verzweigten oder polyfunktionellen substituierten verzweigten Alkyldicarbonsäuren und wasserlöslichen Salzen davon; Phosphonsäuren und wasserlöslichen Salzen davon, linearen, verzweigten oder polyfunktionellen substituierten verzweigten Alkylphosphonsäuren und wasserlöslichen Salzen davon; und CX₂CX₂N(R₅)(R₆), wobei nicht mehr als eines von R₁, R₂, R₃ und R₄ CX₂CX₂N(R₅)(R₆) ist und worin R₅ und R₆ Alkyl; Alkaryl; Arylalkyl; Hydroxyalkyl; Polyhydroxyalkyl, Polyalkylether, Alkoxy, Polyalkoxy, Carbonsäure, Dicarbonsäure, Phosphonsäure und Alkylphosphonsäure sind, wie in R₁, R₂, R₃ und R₄ definiert; und entweder R₁ + R₃ oder R₄ oder R₂ + R₃ oder R₄ sich vereinen können, um einen cyclischen Substituenten zu bilden.
Bevorzugte Diamine schließen jene ein, in denen R₁, R₂, R₃ und R₄ unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Alkylgruppen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und Hydroxyalkylgruppen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Ethyl, Methyl, Hydroxyethyl, Hydroxypropyl und Isohydroxypropyl.
Zu weiteren geeigneten hydrophilen Materialien, die hierin als ein Hauptlösungsmittelverschnittmittel geeignet sind, zählen Metallchelatoren, wie, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Ethylendiamintetraacetat (EDTA), Diethylentriaminpentaacetat (DTPA), Ethylendiamin-N,N'-disuccinat (EDDS) und/oder -citrat, sowohl als neutrale Verbindungen oder Salze mit Kationen, insbesondere, aber nicht darauf beschränkt, Kationen aus den Gruppen IA, IIA, VIA, VIIA, VIII, IB und IIB der Tabelle des Periodensystems, beispielsweise Natrium-EDTA, Natrium-DTPA und Calciumcitrat; Ammonium und Ammonium sind ebenfalls geeignete Kationen für anionische Metallchelatoren. Salze können auch als hydrophile Materialien geeignet sein, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, Salze der Gruppen IIB, IIIB und IV der Tabelle des Periodensystems; insbesondere Salze der Gruppen IIB und IIIB, wie Aluminium-, Zink- und Zinnchloridsalze, sind ebenfalls nützlich.
Es sollte sich zudem verstehen, dass ein geeignetes Hauptlösungsmittelverschnittmittelsystem auch als beliebige Kombinationen aller oben aufgeführten Hauptlösungsmittelverschnittmittel umfassend in Erwägung gezogen werden kann.
Die vorliegende Erfindung kann von 0 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise bis 0,5 Gew.-%, mehr bevorzugt bis 4 Gew.-%, am meisten bevorzugt bis 3 Gew.-% einen oder mehrere oberflächenaktive Polyoxyalkylenalkylamidwirkstoffe umfassen.
Die nichtionischen Tenside, die sich zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung eignen, haben die Formel:
worin R lineares C₇-C₂₁-Alkyl, verzweigtes C₇-C₂₁-Alkyl, lineares C₇-C₂₁-Alkenyl, verzweigtes C₇-C₂₁-Alkenyl und Mischungen davon ist; R¹ Ethylen ist; R² lineares C₃-C₄-Akyl, verzweigtes C₃-C₄-Alkyl und Mischungen davon ist; vorzugsweise ist R² 1,2-Propylen. Nichtionische Tenside, die eine Mischung von R¹- und R²-Einheiten umfassen, umfassen vorzugsweise von 4 bis 12 Ethyleneinheiten in Kombination mit 1 bis 4 1,2-Propyleneinheiten. Die Einheiten können abwechselnd oder zusammengruppiert in einer beliebigen Kombination vorliegen, die für den Hersteller geeignet ist. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis von R¹-Einheiten zu R²-Einheiten von 4:1 bis 8:1. Vorzugsweise ist eine R²-Einheit (d. h. 1,2-Propylen) an das Stickstoffatom gebunden, worauf der Rest der Kette folgt, der von 4 bis 8 Ethyleneinheiten umfasst.
In der vorstehenden Formel ist R³ Wasserstoff, lineares C₁-C₄-Alkyl, verzweigtes C₃-C₄-Alkyl und Mischungen davon; vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl, mehr bevorzugt Wasserstoff. R⁴ ist Wasserstoff, lineares C₁-C₄-Alkyl, verzweigtes C₃-C₄-Alkyl und Mischungen davon; vorzugsweise Wasserstoff. Wenn der Index m gleich 2 ist, muss der Index n gleich 0 sein und die R⁴-Einheit fehlt und ist stattdessen durch eine -[(R¹O)_x(R²O)_yR³]-Einheit ersetzt.
Der Index m ist 1 oder 2, der Index n ist 0 oder 1, mit der Maßgabe, dass, wenn m gleich 1 ist, n gleich 1 ist; und wenn m 2 ist, n 0 ist; vorzugsweise ist m gleich 1 und n ist gleich eins, was dazu führt, dass eine -[(R¹O)_x(R²O)_yR³]-Einheit und R⁴ auf dem Stickstoff vorliegen. Der Index x ist von 0 bis 50, vorzugsweise von 3 bis 25, mehr bevorzugt von 3 bis 10. Der Index y ist von 0 bis 10, vorzugsweise 0, wenn der Index y jedoch nicht gleich 0 ist, ist y von 1 bis 4. Vorzugsweise sind alle Alkylenoxyeinheiten Ethylenoxyeinheiten. Fachleute für ethoxylierte oberflächenaktive Polyoxyalkylenalkylamidwirkstoffe werden erkennen, dass die Werte für die Indizes x und y Durchschnittswerte sind und dass die wirklichen Werte über mehrere Werte hinweg reichen können, je nach dem Verfahren, das zum Alkoxylieren der Amide verwendet wird.
Geeignete Mittel zum Herstellen der oberflächenaktiven Polyoxyalkylenalkylamidwirkstoffe der vorliegenden Erfindung sind in „Surfactant Science Series", Herausgeber Martin Schick, Band I, Kapitel 8 (1967) und Band XIX, Kapitel 1 (1987), zu finden.
Geeignete, hierin nützliche nichtionische Tenside dienen als die Viskositäts-/Dispergierbarkeitsregler, zu denen Additionsprodukte von Ethylenoxid und wahlweise Propylenoxid mit Fettalkoholen, Fettsäuren, Fettaminen usw. zählen. Sie werden hierin als ethoxylierte Fettalkohole, ethoxylierte Fettsäuren und ethoxylierte Fettamine bezeichnet. Es können beliebige alkoxylierte Materialien des bestimmten, nachstehend beschriebenen Typs als das nichtionische Tensid verwendet werden. Allgemein ausgedrückt liegen die nichtionischen Tenside hierin, wenn sie allein verwendet werden, in flüssigen Zusammensetzungen in einer Konzentration von 0% bis 5%, vorzugsweise von 0,1% bis 5%, mehr bevorzugt von 0,2% bis 3% vor.
Ein Stabilisierungsmittel ist hierin stark wünschenswert, wie ein Antioxidationsmittel und/oder ein Reduktionsmittel. Ein Stabilisierungsmittel liegt von 0% bis 2,0%, vorzugsweise von 0,001% bis 0,2%, mehr bevorzugt von 0,01% bis 0,1% für Antioxidationsmittel und mehr bevorzugt von 0,01% bis 0,2% für Reduktionsmittel vor. Diese können unter Langzeitlagerbedingungen für eine gute Geruchsstabilität sorgen. Antioxidationsmittel- und Reduktionsmittel-Stabilisierungsmittel sind insbesondere für nicht mit Duft versehene oder schwach mit Duft versehene Produkte (kein oder wenig Duftstoff) wichtig.
Zu Beispielen von Antioxidationsmitteln, die den Dispersionszusammensetzungen zugesetzt werden können, zählen eine Mischung von Ascorbinsäure, Ascorbylpalmitat und Propylgallat, erhältlich von Eastman Chemical Products, Inc. unter den Handelsnamen Tenox^® PG und Tenox^® S-1; eine Mischung von BHT (butyliertem Hydroxytoluol), BHA (butyliertem Hydroxyanisol), Propylgallat und Citronensäure, erhältlich von Eastman Chemical Products, Inc. unter dem Handelsnamen Tenox^®-6; butyliertes Hydroxytoluol, erhältlich von UOP Process Division unter dem Handelsnamen Sustane^® BHT; tertiäres Butylhydrochinon, Eastman Chemical Products, Inc., als Tenox^® TBHQ; natürliche Tocopherole, Eastman Chemical Products, Inc., als Tenox^® GT-1/GT-2; und butyliertes Hydroxyanisol, Eastman Chemical Products, Inc., als BHA; langkettige Ester (C₈-C₂₂) von Gallussäure, z. B. Dodecylgallat; Irganox^® 1010; Irganox^® 1035; Irganox^® B 1171; Irganox^® 1425; Irganox^® 3114; Irganox^® 3125 und Mischungen davon; vorzugsweise Irganox^® 3125, Irganox^® 1425, Irganox^® 3114 und Mischungen davon; mehr bevorzugt Irganox^® 3125 für sich oder mit Citronensäure und/oder anderen Komplexbildern gemischt, wie Isopropylcitrat, Dequest^® 2010, erhältlich von Monsanto mit dem chemischen Namen 1-Hydroxyethyliden-1,1-diphosphonsäure (Etidronsäure), und Tiron^®, erhältlich von Kodak mit dem chemischen Namen 4,5-Dihydroxy-m-benzolsulfonsäure-Natriumsalz, und DTPA.RTM., erhältlich von Aldrich, mit dem chemischen Namen Diethylentriaminpentaessigsäure. Zwecks weiterer Beispiele geeigneter Stabilisierungsmittel, siehe US 5,574,179 , Wahl et al., erteilt am 28. Februar 1995.
Das niedermolekulare wasserlösliche Lösungsmittel kann in Mengen von 0 Gew.-% bis 12 Gew.-%, vorzugsweise von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, mehr bevorzugt von 2 Gew.-% bis 8 Gew.-% vorliegen. Zu derartigen Lösungsmitteln gehören: Ethanol; Isopropanol; Propylenglycol; Hexylenglycol, 1,2-Propandiol; 1,3-Propandiol; Propylencarbonat; 1,4-Cyclohexandimethanol usw., dazu zählen jedoch keine der Hauptlösungsmittel. Diese wasserlöslichen Lösungsmittel haben in Gegenwart von hydrophoben Materialien wie der Weichmacherverbindung eine größere Affinität für Wasser als die Hauptlösungsmittel.
Ein Duftstoffvorläufer ist hierin ebenfalls zum Maskieren von schlechtem Geruch auf Stoff geeignet.
Ein Duftstoffvorläufer ist als ein Duftstoffvorläufer definiert, der durch das Aufbrechen einer chemischen Bindung ein erwünschtes Geruchs- und/oder Duftstoffmolekül freisetzt. In der Regel wird zur Bildung eines Duftstoffvorläufers ein gewünschtes Duftstoffrohmaterial chemisch mit einem Träger, vorzugsweise einem geringfügig flüchtigen oder mäßig flüchtigen Träger, verknüpft. Diese Kombination führt zu einem weniger flüchtigen und stärker hydrophoben Duftstoffvorläufer, was zu einer gesteigerten Anlagerung auf dem textilen Gegenstand führt. Der Duftstoff wird danach durch Aufbrechen der Bindung zwischen dem Duftstoffrohmaterial und dem Träger freigesetzt, entweder mittels einer Veränderung des pH-Werts (z. B. durch Transpiration beim Tragen), Luftfeuchtigkeit, Wärme und/oder Sonnenlicht während der Lagerung oder der Trocknung auf der Wäscheleine. Somit wird schlechter Geruch durch die Freisetzung des Duftstoffrohmaterials wirksam maskiert.
Folglich erfordert ein Duftstoffvorläufer ein Duftstoffrohmaterial. Ein Duftstoffrohmaterial ist in der Regel eine gesättigte oder ungesättigte flüchtige Verbindung, die einen Alkohol, einen Aldehyd und/oder eine Ketongruppe enthält.
Das hierin geeignete Duftstoffrohmaterial enthält einen Riechstoff oder eine Mischung von Stoffen, einschließlich natürlicher (d. h. mittels Extraktion von Blumen, Kräutern, Blättern, Wurzeln, Rinden, Holz, Blüten oder Pflanzen erhaltener), künstlicher (d. h. einer Mischung von verschiedenen natürlichen Ölen oder Ölbestandteilen) und synthetischer (d. h. synthetisch hergestellter) Geruchsstoffe. Solche Materialien werden häufig von Hilfsmaterialien begleitet, wie Fixiermitteln, Streckmitteln, Stabilisierungsmitteln und Lösungsmitteln. Diese Hilfsmittel sind auch in der Bedeutung von „Duftstoff", wie hierin verwendet, eingeschlossen. In der Regel sind Duftstoffe komplexe Mischungen aus mehreren organischen Verbindungen.
Beispiele für Duftstoffbestandteile, die in den Duftstoffen der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf Hexylzimtaldehyd; Amylzimtaldehyd; Amylsalicylat; Hexylsalicylat; Terpineol; 3,7-Dimethyl-cis-2,6-octadien-1-ol; 2,6-Dimethyl-2-octanol; 2,6-Dimethyl-7-octen-2-ol; 3,7-Dimethyl-3-octanol; 3,7-Dimethyl-trans-2,6-octadien-1-ol; 3,7-Dimethyl-6-octen-1-ol; 3,7-Dimethyl-1-octanol; 2-Methyl-3-(para-tert-butylphenyl)propionaldehyd; 4-(4-Hydroxy-4-methylpentyl)-3-cyclohexen-1-carboxaldehyd; Tricyclodecenylpropionat; Tricyclodecenylacetat; Anisaldehyd; 2-Methyl-2-(para-iso-propylphenyl)propionaldehyd; Ethyl-3-methyl-3-phenylglycidat; 4-(Parahydroxyphenyl)butan-2-on; 1-(2,6,6-Trimethyl-2-cyclohexen-1-yl)-2-buten-1-on; Paramethoxyacetophenon; Paramethoxy-alpha-phenylpropen; Methyl-2-n-hexyl-3-oxo-cyclopentancarboxylat; Undecalacton-gamma.
Weitere Beispiele für Riechstoffe beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf Orangenöl, Citronenöl, Grapefruitöl, Bergamotteöl; Nelkenöl, Dodecalacton-gamma; Methyl-2-(2-pentyl-3-oxo-cyclopentyl)acetat; beta-Naphtholmethylether; Methyl-beta-naphthylketon; Cumarin; Decylaldehyd; Benzaldehyd; 4-tert.-Butylcyclohexylacetat; alpha,alpha-Dimethylphenethylacetat; Methylphenylcarbinylacetat; Schiffsche Base von 4-(4-Hydroxy-4-methylpentyl)-3-cyclohexen-1-carboxaldehyd und Methylanthranilat; cyclischen Ethylenglycoldiester von Tridecandisäure; 3,7-Dimethyl-2,6-octadien-1-nitril; Ionon-gamma-methyl; Ionon-alpha; Ionon-beta; Petitgrain; Methylcedrylon; 7-Acetyl-1,2,3,4,5,6,7,8-octahydro-1,1,6,7-tetramethylnaphthalin; Iononmethyl; Methyl-1,6,10-trimethyl-2,5,9-cyclododecatrien-1-yl-keton; 7-Acetyl-1,1,3,4,4,6-hexamethyltetralin; 4-Acetyl-6-tert.-butyl-1,1-dimethylindan; Benzophenon; 6-Acetyl-1,1,2,3,3,5-hexamethylindan; 5-Acetyl-3-isopropyl-1,1,2,6-tetramethylindan; 1-Dodecanal; 7-Hydroxy-3,7-dimethyloctanal; 10-Undecen-1-al; Isohexenylcyclohexylcarboxaldehyd; Formyltricyclodecan; Cyclopentadecanolid; 16-Hydroxy-9-hexadecensäurelacton; 1,3,4,6,7,8-Hexahydro-4,6,6,7,8,8-hexamethylcyclopenta-gamma-2-benzopyran; Ambroxan; Dodecahydro-3a,6,6,9a-tetramethylnaphtho[2,1b]furan; Cedrol; 5-(2,2,3-Trimethylcyclopent-3-enyl)-3-methylpentan-2-ol; 2-Ethyl-4-(2,2,3-trimethyl-3-cyclopenten-1-yl)-2-buten-1-ol; Caryophyllenalkohol; Cedrylacetat; para-tert.-Butylcyclohexylacetat; Patschuli; Olibanum Resinoid; Labdanum; Vetiveröl; Copaiba-Balsam; Fir-Balsam und Kondensationsprodukte von: Hydroxycitronellal und Methylanthranilat; Hydroxycitronellal und Indol; Phenylacetaldehyd und Indol; 4-(4-Hydroxy-4-methylpentyl)-3-cyclohexen-1-carboxaldehyd und Methylanthranilat.
Weitere Beispiele für Duftstoffbestandteile sind Geraniol; Geranylacetat; Linalool; Linalylacetat; Tetrahydrolinalool; Citronellol; Citronellylacetat; Dihydromyrcenol; Dihydromyrcenylacetat; Tetrahydromyrcenol; Terpinylacetat; Nopol; Nopylacetat; 2-Phenylethanol; 2-Phenylethylacetat; Benzylalkohol; Benzylacetat; Benzylsalicylat; Benzylbenzoat; Styrallylacetat; Dimethylbenzylcarbinol; Trichlormethylphenylcarbinylmethylphenylcarbinylacetat; Isononylacetat; Vetiverylacetat; Vetiverol; 2-Methyl-3-(p-tert-butylphenyl)propanal; 2-Methyl-3-(p-isopropylphenyl)propanal; 3-(p-tert-Butylphenyl)propanal; 4-(4-Methyl-3-pentenyl)-3-cyclohexencarbaldehyd; 4-Acetoxy-3-pentyltetrahydropyran; Methyldihydrojasmonat; 2-n-Heptylcyclopentanon; 3-Methyl-2-pentylcyclopentanon; n-Decanal; n-Dodecanal; 9-Decenol-1; Phenoxyethylisobutyrat; Phenylacetaldehyddimethylacetal; Phenylacet aldehyddiethylacetal; Geranonitril; Citronellonitril; Cedrylacetal; 3-Isocamphylcyclohexanol; Cedrylmethylether; Isolongifolanon; Aubepinnitril; Aubepin; Heliotropin; Eugenol; Vanillin; Diphenyloxid; Hydroxycitronellalionone; Methylionone; Isomethylionone; Irone; cis-3-Hexenol und dessen Ester; Indanmoschus-Riechstoffe; Tetralinmoschus-Riechstoffe, Isochromanmoschus-Riechstoffe; makrocyclische Ketone; Makrolactonmoschus-Riechstoffe; Ethylenbrassylat.
Ein bevorzugter Duftstoffvorläufer, der hierin geeignet ist, ist in den Spalten 7–14 des US-Patents Nr. 5,378,468 an Suffis et al., erteilt am 3. Januar 1995; und in US-Patent Nr. 5,652,205 an Hartman et al., erteilt am 29. Juli 1997, beschrieben.
Falls es vorliegt, beträgt die typische Konzentration von Geruchsmaskierungsmittel von 0,05 Gew.-% bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 Gew.-% bis 4 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,3 Gew.-% bis 3 Gew.-%.
Zu geeigneten Lösungsmitteln, Verdünnungsmitteln oder Trägern für das Geruchsmaskierungsmittel hierin zählen beispielsweise Ethanol, Isopropanol, Diethylenglycol, Monoethylether, Dipropylenglycol, Diethylphthalat, Triethylcitrat usw. Die Menge derartiger Lösungsmittel, Verdünnungsmittel oder Träger, die in den Duftstoffen eingearbeitet sind, wird vorzugsweise auf die Mindestmenge beschränkt, die zum Bereitstellen einer homogenen Duftstofflösung erforderlich ist.
Hexylenglycol und/oder Ethanol sind bevorzugte Hilfslösungsmittel. Aufgrund der Verarbeitungsbedingungen gehen einige der I-Lösungsmittel, die die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen, über den Weichmacher in die Formulierung ein; zum Beispiel können Ethanol, Hexylenglycol und Mischungen davon beim Herstellen der bevorzugten Weichmacher der vorliegenden Erfindung und somit als Teil des Stoffweichmacherrohstoffsystems verwendet werden.
Ein oder mehrere Komplexbildner, wie Kupfer- und/oder Nickel-Komplexbildner („Chelatoren"), beispielsweise Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA) oder Ethylendiamin-N,N'-dibernsteinsäure (EDDS), können hierin geeignet sein. Der Komplexbildner kann bei der Bildung des Stoffweichmachers oder der Stoffweichmacherzusammensetzung zugegeben werden. Der Komplexbildner kann in der Zusammensetzung im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 10 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegen. Mehr bevorzugt liegt der Komplexbildner im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-% und am meisten bevorzugt im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 3 Gew.-% der Zusammensetzung vor.
Solche wasserlöslichen Komplexbildner können ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Aminocarboxylaten, Aminophosphonaten, polyfunktionell substituierten aromatischen Komplexbildnern und Mischungen davon, alle wie nachstehend definiert und alle vorzugsweise in ihrer Säureform. Aminocarboxylate, die hierin als Komplexbildner nützlich sind, schließen Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), N-Hydroxyethylethylendiamintriacetate, Nitrilotriacetate (NTA), Ethylendiamintetraproprionate, Ethylendiamin-N,N'-diglutamate, 2-Hydroxypropylendiamin-N,N'-disuccinate, Triethylentetraaminhexacetate, Diethylentriaminpentaacetate (DTPA) und Ethanoldiglycine ein, einschließlich ihrer wasserlöslichen Salze wie den Alkalimetall-, Ammonium- und substituierten Ammoniumsalzen davon und Mischungen davon.
Aminophosphonate sind auch zur Verwendung als Komplexbildner in den Zusammensetzungen der Erfindung geeignet, wenn zumindest niedrige Konzentrationen des gesamten Phosphors in zur Spülung zugegebenen Stoffweichmacherzusammensetzungen erlaubt sind, und schließen Ethylendiamintetrakis(methylenphosphonate), Diethylentriamin-N,N,N',N'',N''-pentakis(methanphosphonat) (DTMP) und 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat (HEDP) ein. Vorzugsweise enthalten diese Aminophosphonate keine Alkyl- oder Alkenylgruppen mit mehr als etwa 6 Kohlenstoffatomen. Zu bevorzugten Komplexbildnern, die hierin geeignet sind, gehören die, die in US-Patent Nr. 5,686,376 an Rusche et al., erteilt am 11. November 1997, das in seiner Gesamtheit hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist, beschrieben sind.
Zu weiteren hierin geeigneten zusätzlichen Bestandteilen zählen ein Verstärker der kationischen Ladung, ein Duftstoff, ein Dispergierhilfsmittel, ein Schmutzabweisemittel, ein Enzym, ein Farbstoffübertragungshemmer, ein Schaumdispergiermittel, ein Schaumunterdrücker, ein optischer Aufheller oder ein anderer Aufheller oder Weißmacher, ein Farbstofffixierungsmittel, ein Mittel zum Schutz vor Verbleichen bei Lichteinstrahlung, ein Mittel zum Schutz gegen Sauerstoffbleichmittel, ein Verarbeitungshilfsmittel, ein Farbstoff oder ein Pigment und eine Kombination davon. Beispiele solcher geeigneten zusätzlichen Bestandteile sind beispielsweise im US-Patent 5,747,443 an Wahl et al., erteilt am 5. Mai 1998, und in den US-Patentanmeldungen mit den Nummern 08/621,019; 08/620,627; 08/620,767; 08/620,513; 08/621,285; 08/621,299; 08/621,298; 08/620,626; 08/620,625; 08/620,772; 08/621,281; 08/620,514 und 08/620,958, alle eingereicht am 22. März 1996 und alle mit dem Titel „CONCENTRATED, STABLE, PREFERABLY CLEAR, FABRIC SOFTENING COMPOSITION", beschrieben.
Beispiele der Erfindung sind nachstehend veranschaulichend dargelegt und sollen auf keinerlei Weise die Erfindung einschränken.
BEISPIEL 1
Die folgenden klaren, flüssigen Stoffweichmacherzusammensetzungen, die ein Cyclodextrin-Mittel umfassen, können gemäß Tabelle I formuliert werden.

^1. Rewoquat V3620 – erhältlich von Goldschmidt
^2. Radiacid R0266 – erhältlich von Fina
^3. 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol – erhältlich von Eastman
^4. Rewopal C8P – erhältlich von Goldschmidt
^5. 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat; Briquest ADPA-20AS – erhältlich von Albright & Wilson
^6. Erhältlich von Shell
^7. Bisdimethylaminopropylamin – erhältlich von BASF
^8. 1,2-Cyclohexandimethanol
^9. Diethylentriaminpentaacetat; Versenex AD – erhältlich von Dow Chemical
^10. Milling Blue N-BL – erhältlich von Clariant Sandolan
^11. Methyliertes beta-Cyclodextrin – erhältlich von Wacker Cavasol W7MTL
* Außerhalb des beanspruchten Bereichs

BEISPIEL 2 (nicht innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche der vorliegenden Erfindung)
Die folgenden klaren, flüssigen Stoffweichmacherzusammensetzungen, die ein Cyclodextrin, ein Geruchsmaskierungsmittel und ein antimikrobielles Mittel umfassen, sind gemäß Tabelle III formuliert.

^1. N,N-Di(canolyloxyethyl)-N-methyl-N-(2-hydroxyethyl)ammoniummethylsulfat
^2. 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat

BEISPIEL 3 (nicht innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche der vorliegenden Erfindung)
Die folgenden klaren, flüssigen Stoffweichmacherzusammensetzungen, die ein Geruchsmaskierungsmittel umfassen, sind gemäß Tabelle III formuliert.

^1. N,N-Di(canolyloxyethyl)-N-methyl-N-(2-hydroxyethyl)ammoniummethylsulfat
^2. 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat
^3. ein Duftstoffvorläufer.

BEISPIEL 4 (nicht innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche der vorliegenden Erfindung)
Die folgenden konzentrierten und verdünnten flüssigen Stoffweichmacherzusammensetzungen, die ein Geruchsmaskierungsmittel umfassen, können gemäß Tabelle IV formuliert werden.

^1. Rewoquat V3682 – erhältlich von Goldschmidt
^2. Schaumunterdrücker: MP10 – erhältlich von Dow Corning
^3. 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat; Briquest ADPA-20AS – erhältlich von Albright & Wilson
^4. Texcare 3639 – erhältlich von Clariant
^5. Stabilisierungsmittel: Pluriol E4050E
^6. Konservierungsmittel: Gluteraldehyd 50% – erhältlich von BASF
^7. Methyliertes beta-Cyclodextrin – erhältlich von Wacher Cavasol W7MTL

Anwendungsverfahren
Die vorliegende Erfindung stellt zudem ein Verfahren zum Reduzieren und Hemmen des Auftretens von schlechten Gerüchen in Stoffartikeln bereit. Das Verfahren umfasst die Schritte des Auftragens einer wie vorstehend beschriebenen Stoffweichmacherzusammensetzung der vorliegenden Erfindung auf einen Stoffartikel und des Trocknens des Stoffartikels. Die Zusammensetzung wird vorzugsweise auf den Stoffartikel bzw. die Stoffartikel während des Waschzyklus, mehr bevorzugt während eines Abschnitts des Zyklus, nachdem der Stoffartikel mit Waschmittel gewaschen wurde, und noch mehr bevorzugt während des Spülzyklusabschnitts des Prozesses aufgetragen. Stoffweichmacherzusammensetzungen werden in der Regel in eine Spülbadlösung abgegeben, und die gewaschenen Stoffe werden in die Lösung eingetaucht, um eine gründliche Anlagerung des Stoffweichmachers auf den Stoffen zu ermöglichen.
Eine ähnliche Vorgehensweise kann mit den Stoffweichmacherzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung angewendet werden, um auch eine effektive Anlagerung des Geruchsbekämpfungsmittels zu erzielen. Die Abgabe der Zusammensetzungen in die Spülbadlösung kann erzielt werden, indem die Zusammensetzung in einen „eingebauten" Spender einer automatischen oder halbautomati schen Waschmaschine, in eine Vorrichtung, die während des Waschzyklus hinzugefügt wird und die Zusammensetzung während des Spülzyklus freisetzt, gegeben wird, oder sie können auf einfachere Weise während des Spülzyklus von Hand abgegeben werden.
Die Anlagerung des Geruchsbekämpfungsmittels zusammen mit dem Stoffweichmacher ermöglicht dem Weichmacher, schlechte Gerüche zu absorbieren, die sich nach dem Waschvorgang, z. B. bei der Aufbewahrung und/oder beim Tragen, auf dem Stoff bilden oder anlagern können, wodurch das Auftreten und die Erkennung solcher schlechten Gerüche gehemmt und/oder reduziert werden. Folglich stellt die vorliegende Erfindung auch die Verwendung einer wie vorstehend beschriebenen Stoffweichmacherzusammensetzung bereit, um das Auftreten von schlechten Gerüchen in einem Stoffartikel zu reduzieren und zu hemmen, indem die Zusammensetzung während des Waschprozesses auf den Stoffartikel aufgetragen wird.
Prüfverfahren
Mehrere der oben ausführlich aufgeführten Formulierungen mit und ohne Cyclodextrin wurden zum Prüfen der Auswirkungen von Cyclodextrin auf die Duftstoffintensität und den Ausdruck von schlechtem Geruch verwendet.
Duftstoffintensitätstest
Es ist nicht ungewöhnlich, dass Verbraucher vergessen, feuchte Artikel nach Abschluss des Waschzyklus aus der Waschmaschine herauszunehmen. Diese Artikel werden häufig über Nacht oder für einen oder mehrere Tage in der Waschmaschine gelassen, wobei schlechte Gerüche erzeugt werden, die die Artikel durchtränken, was diesen einen unangenehmen „sauren" Geruch verleiht. Das Beseitigen dieser schlechten Gerüche bedingt im Allgemeinen einen oder mehrere erneute Waschvorgänge.
Die oben in Tabelle III in Spalte 3 aufgeführte Formel wurde angewendet, um zwei Stoffweichmacherlösungen herzustellen, eine erste ohne Cyclodextrin und eine zweite mit der Menge von 1% Cyclodextrin, die in Spalte 3 angegeben ist. Jeweilige Ladungen ähnlicher Stoffartikel wurden gewaschen und in den zwei Weichmacherlösungen gespült. Die Artikel wurden nicht getrocknet, sondern 24 Stunden in den Waschmaschinen belassen. Die Artikel wurden aus den Maschinen herausgenommen und entsprechend der wahrgenommenen Duftstoffintensität eingestuft. Die Einstufung basierte auf einer Skala von 1–100, worin 1 für das Wahrnehmen einer minimalen Duftstoffmenge steht und 100 für das Wahrnehmen eines sehr starken Duftstoffgeruchs steht. Ein Durchschnittswert von zwei Versuchsdurchgängen erbrachte die folgenden Ergebnisse:
Duftstoffintensität nach nasser Lagerung
Die oben in Tabelle IV in Spalte 1 aufgeführte Formel wurde angewendet, um zwei Stoffweichmacherlösungen herzustellen, eine erste ohne Cyclodextrin und eine zweite mit der Menge von 1% Cyclodextrin, die in Spalte 1 angegeben ist. Wiederum wurden jeweilige Ladungen von Artikeln gewaschen und mit den jeweiligen Weichmachern gespült und 24 Stunden in der Maschine belassen. Die Artikel wurden trockengeschleudert und dann auf einer Skala von 1–100 im Hinblick auf ihre Duftstoffintensität eingestuft. Ein Durchschnittswert von zwei Versuchsdurchgängen erbrachte die folgenden Ergebnisse:
Duftstoffintensität nach nasser Lagerung/Trockenschleuderung
Rauchaussetzungstest
An neuen Frotteehandtüchern, die 4 Wasch-/Trockenzyklen unterzogen worden waren, wurde ein Rauchaussetzungstest durchgeführt. Stoffweichmacherlösungen wurden gemäß den in Tabelle III in den Spalten 1 und 2 zu findenden Formulierungen hergestellt, die 1 Gew.-% bzw. 0,3 Gew.-% Cyclodextrin enthielten. Die Handtücher wurden erneut gewaschen und mit den jeweiligen Stoffweichmacherzusammensetzungen behandelt.
In einer geschlossenen 200-Liter-Trommel wurde eine Zigarette 2 Minuten lang brennen gelassen. Die Zigarette wurde herausgenommen und die Handtücher wurden eine vorherbestimmte Zeitspanne lang in die Kammer gehangen. Die Handtücher wurden dann herausgenommen und im Hinblick auf „Frischebewahrung" eingestuft. Bei der Frischebewahrung handelt es sich um ein Maß der Duftstoffintensität hinsichtlich der Intensität des schlechten Geruchs, so dass eine hohe Zahl mehr wahrnehmbaren Duftstoff als schlechten Geruch widerspiegelt. Ein Vergleichsartikel, der keinen Duftstoff oder wahrnehmbaren schlechten Geruch aufwies, wurde als 100 eingestuft. Zwei Durchgänge dieses Verfahrens erbrachten die folgenden Durchschnittsergebnisse:
Rauchaussetzung – Frischebewahrung
Test mit künstlichem Körpergeruch
An neuen Kleidungsstücken, die wiederholten Wasch-/Trockenzyklen unterzogen worden waren, wurde ein Test mit künstlichem Körpergeruch durchgeführt. Die Artikel wurden dann erneut gewaschen und mit einem der zwei der Spülung zuge gebenen Stoffweichmacher behandelt. Die zwei getesteten Stoffweichmacher wurden gemäß der in Tabelle III in Spalte 1 aufgeführten Formel hergestellt, eine erste mit und eine zweite ohne die darin angegebene Menge von 1% Cyclodextrin. 80 ml einer Lösung künstlichen Körpergeruchs wurden auf die Kleidungsstücke aufgebracht, indem die Lösung auf eine Quadratfläche von 12,9 cm² × 12,9 cm² (2'' × 2'') aufgetragen wurde. Die Lösung wurde gleichmäßig in 8 Reihen von jeweils 10 ml aufgetragen. Die Kleidungsstücke wurden trocknen gelassen und über Nacht bei Umgebungstemperatur in verschweißten Kunststoffbeuteln äquilibriert. Die Kleidungsstücke wurden dann wie oben erörtert im Hinblick auf Frischebewahrung eingestuft.
Künstlicher Körpergeruch – Frischebewahrung

Claims

Klare, konzentrierte und stabile Stoffweichmacherzusammensetzung zur Verhinderung und/oder Hemmung des Auftretens von schlechtem Geruch, wobei die Zusammensetzung Folgendes umfasst; von 1 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 2 Gew.-% bis 70 Gew.-% und noch mehr bevorzugt von 5 Gew.-% bis 40 Gew.-% einen Stoffweichmacher; und von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-% und noch mehr bevorzugt von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% ein Geruchsbekämpfungsmittel, das ein Cyclodextrin umfasst; von 1 Gew.-% bis 25 Gew.-% ein Hauptlösungsmittel mit einem ClogP von 0 bis 3, wobei das Hauptlösungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Monoalkohol, einem C₆-Diol, einem C₇-Diol, Octandiol, einem Butandiolderivat, Trimethylpentandiol, Ethylmethylpentandiol, Propylpentandiol, Dimethylhexandiol, Ethylhexandiol, Methylheptandiol, Nonandiol, einem Alkylglycerylether, einem Di(hydroxyalkyl)ether, einem Arylglycerylether, einem alicyclischen Diolderivat, einem alkoxylierten C₃-C₇-Diolderivat, einem Aryldiol und einer Mischung davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Geruchsbekämpfungsmittel ferner ein antimikrobielles Mittel umfasst.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei der Stoffweichmacher mindestens 5,5%, vorzugsweise mindestens 10% und noch mehr bevorzugt mindestens 15% der Zusammensetzung ausmacht.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Stoffweichmacher eine „L"-Transmission nach Hunter von mindestens 85, vorzugsweise mindestens 90 und noch mehr bevorzugt mindestens 95 aufweist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Stoffweichmacher die folgende Formel aufweist: [(R)_4-m- N+[(CH₂)_n-Q-R¹]_m]X^– worin jedes R unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem C₁-C₆-Alkyl, einem C₁-C₆-Hydroxyalkyl und Benzyl; jedes R¹ unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem linearen C₁₁-C₂₂-Alkyl, einem verzweigten C₁₁-C₂₂-Alkyl, einem linearen C₁₁-C₂₂-Alkenyl und einem verzweigten C₁₁-C₂₂-Alkenyl; jedes Q unabhängig eine Carbonyleinheit mit der folgenden Formel ist:
worin jedes R² unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, einem C₁-C₄-Alkyl und einem C₁-C₄-Hydroxyalkyl; jedes R³ unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und einem C₁-C₄-Alkyl; X^– ein weichmacherverträgliches Anion ist; m von 1 bis 3 ist; n von 1 bis 4 ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei jedes Q die folgende Formel aufweist:
Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei jedes R unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Methyl und Hydroxyethyl.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Stoffweichmacher die folgende Formel aufweist:
worin jedes R unabhängig eine C₁₄-C₂₀-Alkylkette ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Hauptlösungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus 1,2-Hexandiol, 1,2-Pentandiol, Hexylenglycol. 1,2-Butandiol, 1,4-Cyclohexandiol, Pinacol, 1,5-Hexandiol, 1,6-Hexandiol und 2,4-Dimethyl-2,4-pentandiol.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Hauptlösungsmittel einen ClogP von 0,15 bis 1 aufweist.
Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die ferner von 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-% einen Elektrolyten umfasst.
Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die ferner von 0,1 Gew.-% bis 15 Gew.-% ein Phasenstabilisierungsmittel umfasst.
Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die ferner mindestens einen Duftstoffvorläuferbestandteil umfasst.
Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die ferner von 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-% ein Hauptlösungsmittel-Verschnittmittel umfasst.
Verfahren zum Reduzieren und Hemmen des Auftretens von schlechten Gerüchen in einem Stoffartikel, das die folgenden Schritte umfasst: A. Bereitstellen einer Stoffweichmacherzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 14; B. Auftragen der Stoffweichmacherzusammensetzung auf den Stoffartikel; und C. Trocknen des Stoffartikels.
Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zum Reduzieren oder Hemmen des Auftretens von schlechten Gerüchen in einem Stoffartikel durch Auftragen der Zusammensetzung auf den Stoffartikel.