DE60206579T2

DE60206579T2 - Textilweichmacherzusammensetzungen

Info

Publication number: DE60206579T2
Application number: DE60206579T
Authority: DE
Inventors: Bijan Harichian; Christopher Whaley
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2022-03-08
Also published as: CA2408114A1; US6930082B2; ES2248554T3; ATE306534T1; EP1290125B1; EP1290125A1; DE60206579D1; WO2002088287A8; GB0106466D0; AR032998A1; WO2002088287A1; US20030181346A1; CA2408114C; BR0204486A

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft Zusammensetzungen zur Verwendung beim Weichmachen von Geweben während des Waschprozesses.
Hintergrund der Erfindung
Wenn Gewebe bzw. Textilien gewaschen werden, nehmen sie eine rauere Textur an, die sich auf der Haut rau anfühlt. Baumwollgewebe sind davon besonders betroffen. Um dem entgegenzuwirken, fügen viele Verbraucher dem Spülwasser Gewebeweichmacher- bzw. Weichspülerzusammensetzungen zu. Diese Gewebeweichmacherzusammensetzungen sind allgemein eine wässerige Dispersion eines Materials mit einer kationischen Kopfgruppe und 1 oder 2 Alkylketten, die mit der Kopfgruppe verbunden und ausreichend lang sind, damit das kationische Material in Wasser unlöslich ist. Dieses kationische Material wird dann auf dem Gewebe abgelagert und lässt sich weicher anfühlen.
Das Weichmachen eines Gewebes kann auch in einem Wäschetrockner durchgeführt werden. Hierzu verwendet der Verbraucher ein schwammiges, poröses Blatt oder einen entsprechenden Gegenstand, der mit einem kationischen Gewebeweichmacher ähnlich denjenigen, die in einer wässerigen Dispersion verwendet werden, imprägniert wurde.
Es wurden ebenfalls Vorschläge unterbreitet, eine Waschmittelzusammensetzung derart zu formulieren, dass sich ein Gewebeweichmachender Effekt eher beim Waschen der Gewebe als während des Spülschritts ergibt. Ein derartiges Weichmachen kann durch Verwendung bestimmter Tone erreicht werden, die Ionenaustauscheigenschaften aufweisen. Es wurde ebenfalls vorgeschlagen, bestimmte nicht-ionische Materialien zu verwenden, um Gewebe während des Waschens weichzumachen.
US 5401426 offenbart, dass bestimmte Lactobiamide, die nicht-ionische oberflächenaktive Materialien, enthaltend eine einzelne C₁₄- bis C₁₈-Alkyl- oder -Alkenylkette, sind, als Weichmacher in einer Weichspülerzusammensetzung verwendet werden können.
GB 1409416 offenbart, dass Sucrosedistearat in einer Kombination von Gewebeweichmachern in einer Spülkonditionierungszusammensetzung enthalten sein kann.
US 3598865 offenbart die Herstellung oberflächenaktiver Alkylglycoside durch Umsetzen eines Monosaccharids oder einer zu einem Monosaccharid hydrolysierbaren Verbindung mit einem einwertigen Alkohol, der 8 bis 25 Kohlenstoffatome aufweist. Es wird erwähnt, dass dieser Alkohol primär oder sekundär, geradkettig oder verzweigt sein kann. Es wird auch kurz erwähnt, dass das Glycosid für verschiedene Zwecke, einschließlich Textilweichmacher, verwendet werden kann. Die Druckschrift lehrt keine spezifische Auswahl von Alkylglycosiden zur Verwendung als Gewebeweichmacher.
GB-A-2185991 lehrt eine Waschmittelzusammensetzung, in der ein Gewebeweichmachereffekt durch Zugabe eines Alkylglycosids bereitgestellt wird. GB-A-2185992 offenbart Waschmittelzusammensetzungen, die ein Alkylglycosid zusammen mit einer quaternären Ammoniumverbindung und anderen Materialien enthalten. In beiden Druckschriften wird das Alkylglycosid breit als eine oder mehrere hydrophobe Gruppen, enthaltend 1 bis 30 Kohlenstoffatome pro hydrophober Gruppe, und eine hydrophile Glycosidgruppe aufweisend definiert.
Als bevorzugte Alkylglycoside werden solche beschrieben, die eine einzelne Alkylkette aufweisen.
EP-A-380406 offenbart eine Waschmittelzusammensetzung, enthaltend anionische und nicht-ionische oberflächenaktive Mittel zusammen mit einem Zuckerester als Gewebeweichmacher. Der Zuckerester wird als mindestens eine Fettsäurekette enthaltend definiert.
US-A-3637495 offenbart N-Alkyl-N-acylglucamin-Weichmacher zur Verwendung bei der Nachbehandlung von Wäsche.
Es wurde nunmehr festgestellt, dass ein Gewebeweichmachereffekt durch Verwendung eines Produkts erreicht werden kann, in welchem der Gewebeweichmacher eine oder mehrere organische Verbindungen ist/sind, die keine kationischen quaternären Stickstoffgruppen enthalten und zwei durch eine Verknüpfungsgruppe mit einer polyhydroxylierten, hydrophilen Kopfgruppe verbundene hydrophobe aliphatische Ketten aufweisen. Die Verbindung(en) ist/sind vorzugsweise im Wesentlichen nicht-ionisch.
Die vorliegende Erfindung ist somit dazu befähigt, Zusammensetzungen bereitzustellen, mit denen ein Gewebeweichmachereffekt ohne Verwendung quaternärer Ammoniummaterialien oder mit einem reduzierten Gehalt derartiger Materialien erreicht werden kann.
Weichspülerformulierungen, die ein kationisches Gewebeweichmachermaterial enthalten, werden allgemein als wässerige Dispersionen formuliert. Es ist nicht einfach, eine wässerige Dispersion zu formulieren, die während der Lagerung bei verschiedenen Temperaturen, möglicherweise einschließlich Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts, stabil sind. Für einige Märkte ist es erwünscht oder erforderlich, einen Gewebeweichmacher zu verwenden, der bioabbaubar ist. Bei quaternären Ammoniumgewebeweichmachern wurde dies durch Verwendung von Materialien erreicht, die eine Esterverknüpfung enthalten, jedoch ist es dann erforderlich, die Esterverknüpfung gegen die hydrolytische Instabilität zu schützen (was der Gegenstand des europäischen Patents 239910 ist).
Die Verwendung eines nicht-quaternären Gewebeweichmachermaterials gemäß der vorliegenden Erfindung unterstützt die Formulierung eines Produkts, das lagerungsstabil ist. Einige Formen des Gewebeweichmachermaterials sind bioabbaubar, ohne dass Probleme einer hydrolytischen Instabilität auftreten.
Weitere Vorteile einer Zusammensetzung, basierend auf einem nicht-quaternären Material, sind, dass eine Störung des Waschmittels vermieden wird, wenn die Gewebe als nächstes mit einer Waschmittelzusammensetzung, enthaltend ein anionisches Detergens, gewaschen werden, eine Duftstoffabgabe unterstützt werden kann und die Herstel lung konzentrierter Produkte mit guter physikalischer Stabilität, selbst wenn sie niedrigen oder hohen Temperaturen ausgesetzt werden, erleichtert werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt allgemein ein Gewebeweichmacherprodukt bereit, das

(a) als Weichmacher mindestens eine organische Verbindung der allgemeinen Formel
die keine kationische quaternäre Stickstoff-Gruppe enthält, und wobei in der Formel Q eine hydrophile Kopfgruppe bedeutet, die mindestens drei freie Hydroxylgruppen enthält, R₁ und R₂ jeweils unabhängig voneinander eine hydrophobe aliphatische Kette mit 5 bis 40 Kohlenstoffatomen, die ggf. durch ein Heteroatom unterbrochen sein können, bedeutet, mit der Maßgabe, dass R₁ und R₂ zusammen mindestens 26 Kohlenstoffatome enthalten und L eine Verknüpfungsgruppe bedeutet, die mindestens 1, vorzugsweise 2 Einzelbindungen, die zur Bereitstellung von Rotationsfreiheitsgraden befähigt ist/sind, und eine Kette mit mindestens 4 Atomen, aber nicht mehr als 10 Atomen, zwischen Q und R₁ und zwischen Q und R₂ und 1 bis 3 Atomen zwischen den Gruppen R₁ und R₂ bereitstellt, und
b) einen Träger dafür umfasst.

Beschreibung der Erfindung im Einzelnen
Die Verbindung (a) ist eine organische Verbindung, die keine kationische quaternäre Stickstoffgruppe enthält, obwohl sie ein Stickstoffatom wie in einer Amingruppe, die ggf. in ihrer protonierten Form vorliegen kann, enthalten kann.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Produkt ein so genanntes Weichspülmittel ist, das zur Zugabe in eine wässerige Spülflüssigkeit geeignet ist, wobei das Trägermaterial derart beschaffen ist, dass die organische(n) Gewebeweichmacherverbindung(en) in der Spülflüssigkeit nach Zugabe des Produkts darin dispergiert wird/werden. Das Trägermaterial kann jedoch auch eine Waschmittelzusammensetzung bzw. Detergenszusammensetzung sein, wobei die organische(n) Weichmacherverbindung(en) dazu dient/dienen, während des Waschens einen Weichmachereffekt bereitzustellen.
Das Waschen und Spülen der Gewebe kann in einer automatischen Waschmaschine durchgeführt werden, welche den Hauptteil der Waschflüssigkeit aus den Geweben wegpumpt, bevor diese mit dem Spülwasser in Kontakt gebracht werden. Eine derartige Maschine kann die Spülkonditionierzusammensetzung mit dem Spülwasser mischen, während das Wasser in die Maschine gepumpt wird – und unmittelbar bevor es in Kontakt mit den Geweben gebracht wird. Das vorstehende Verfahren kann jedoch auch unter Verwendung eines verschiedenen Maschinentyps oder mit Hand durchgeführt werden, so dass die feuchten Gewebe bzw. Textilien aus der Waschflüssigkeit entnommen werden und abtropfen gelassen werden, bevor sie in das Spülwasser eingetaucht werden.
Das Produkt kann ebenfalls zur Verwendung in einem Wäschetrockner geeignet sein. In bevorzugten Wäschetrocknerprodukten imprägniert/imprägnieren das/die Wechmacherverbindung(en) einen Träger, der ein poröses Trägermaterial bzw. ein poröser Trägergegenstand ist.
Es ist erwünscht, dass die organische Gewebeweichmacherverbindung oder das Gemisch derartiger Verbindungen eine Flüssigkristallphase in Wasser, insbesondere eine hydrierte Feststoff- oder lamellare Phase bildet bzw. bilden. Dies kann das Weichmachen unterstützen, und bei einem Produkt, das ein wässeriges Weichspüler ist, kann es die Erzeugung einer Dispersion im wässerigen Träger unterstützen. Um eine derartige Phase zu erhalten, haben wir festgestellt, dass die hydrophile Kopfgruppe Q des Moleküls und der durch die zwei Alkylketten R₁ und R₂ gebildete hydrophobe Anteil eine gewisse Größe aufweisen, z. B. bis zu 40 Kohlenstoffatome enthalten sollte, während die Verknüpfungsgruppe L relativ kompakt, z. B. eine Kette von weniger als 10 Atomen aufweisen sollte.
Es ist besonders bevorzugt, dass die nicht-quaternäre organische Gewebeweichmacherverbindung oder das Gemisch derartiger Verbindungen eine L_β-lamellare flüssigkristalline Phase bildet/bilden, wenn sie bei einer Konzentration von 1 Gew.-% in deionisiertem Wasser bei 20°C und einem eingestellten pH von 7 dispergiert wird/werden. Die Bildung einer geeigneten nicht-micellaren flüssigkristallinen Phase kann durch optische Mikroskopie und andere Techniken zur Charakterisierung des Phasenverhaltens, wie von Small, D. M., „Handbook of Lipid Research, Bd. 4: The Physical Chemistry of Lipids", Plenu Press NY, 1986, beschrieben, bestätigt werden.
Eine Eigenschaft von Verbindungen, welche die bevorzugten L_β- oder hydratisierten Feststoffphasen bereitstellen, ist, dass ein wässeriges Gemisch, enthaltend die Verbindung oder ein Gemisch von Verbindungen bei einer Gesamtkonzentration von 5 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung, einen endothermen Phasenübergang bei einer Temperatur von oberhalb 0°C, besser oberhalb von 5°C oder 10°C, erfährt. Dieser Phasenübergang ist durch differentielle Abtastkalorimetrie nachweisbar und dem „Schmelzen" des hydratisierten Feststoffs oder der Kohlenwasserstoffketten der L_β-Phase zuzuschreiben.
Die hydrophile Kopfgruppe Q kennzeichnet eine aliphatische Gruppe (i), enthaltend drei oder mehr, vorzugsweise fünf oder mehr freie Hydroxylgruppen. Diese aliphatischen Gruppen können geeigneterweise von einem Saccharid oder einem Saccharidderivat wie einem reduzierten Zucker (d. h. einem Zuckeralkohol) abgeleitet werden. Es können Gemische von Sacchariden und/oder deren Derivaten verwendet werden. Es ist bevorzugt, dass Q ein Mono- oder Disaccharid und am meisten bevorzugt ein Disaccharid oder ein Derivat davon ist.
Es ist bevorzugt, dass sich in der hydrophilen Kopfgruppe Q mindestens eine Hydroxylgruppe pro jeweils zwei Kohlenstoffatomen befindet. Bevorzugte Verbindungen enthalten mindestens vier freie Hydroxylgruppen und können mindestens zwei Hydroxylgruppen pro jeweils drei im hydrophilen Anteil des Moleküls befindlichen Kohlenstoffatomen aufweisen. Damit die hydrophile Gruppe eine ausreichende Größe aufweist, kann es wünschenswert sein, dass sie mindestens sechs Hydroxylgruppen enthält.
Die hydrophile Kopfgruppe Q kann ethoxyliert sein, da dies nicht die Anzahl freier Hydroxylgruppen ändert. Eine Alkoxylierung mit Propylenoxid oder höherem Alkylenoxid ist möglich, jedoch üblicherweise nicht erwünscht. Tatsächlich ist es im Allgemeinen erwünscht, dass Reste von Propylenoxid oder beliebigen höheren Alkylenoxiden nicht vorhanden sind.
Es ist bevorzugt, dass die hydrophile Kopfgruppe Q Reste von mehr als einem Glycosid einschließt. Die vorhandene Anzahl kann einen Mittelwert aufweisen, der nicht notwendigerweise eine ganze Zahl ist – beispielsweise falls die Gruppe (i) durch ein Polyglycosid bereitgestellt wird.
Insbesondere enthalten einige bevorzugte Formen der hydrophilen Kopfgruppe mindestens einen Glycosidring, der freie Hydroxylgruppen aufweist, und eine Kohlenstoffkette, die ebenfalls Hydroxylgruppen enthält. Eine derartige Gruppe kann von einem Di- oder Oligosaccharid durch eine Reaktion abgeleitet werden, welche gleichzeitig einen Ring öffnet und eine erwünschte funktionelle Gruppe addiert. Beispiele derartiger Reaktionen werden nachstehend genauer angegeben.
Die hydrophile Gruppe muss nicht von einem Saccharid abgeleitet sein. Saccharide und reduzierte Saccharide sind jedoch eine geeigne te Quelle chemischer Strukturen mit multiplen, nahe beieinander befindlichen Hydroxylgruppen. Wenn Q einen Monosaccharidrest oder eine sterisch kleinere Spezies umfasst, ist es besonders bevorzugt, dass L eine Amin-Funktionalität enthält.
Die hydrophoben aliphatischen Ketten R₁ und R₂ bezeichnen unabhängig voneinander eine hydrophile aliphatische Kette mit 5 bis 90 Kohlenstoffatomen, die ggf. durch ein Heteroatom unterbrochen sein können. R₁ und R₂ enthalten zusammen mindestens 26 Kohlenstoffatome. Typischerweise sind R₁ und R₂ beide Alkyl- oder Alkenylgruppen. Es ist wahrscheinlich, dass Kettenlängen von bis zu und einschließlich 18 Kohlenstoffatomen verwendet werden. Kettenlängen mit bis zu 22 und 24 Kohlenstoffatomen sind möglich. Noch längere Ketten sind nicht so leicht bereitzustellen, können jedoch als kürzere Kohlenstoff-Ketten, die durch Heteroatome verbunden sind, bereitgestellt werden, was längere aliphatische Alkyl- oder Alkenylketten, die durch (ein) Heteroatom(e) unterbrochen sind, wie -O-,
bereitstellt.
Vorzugsweise umfassen beide Ketten R₁ und R₂ unabhängig voneinander 10 bis 22, mehr bevorzugt 14 bis 20, z. B. 16 bis 18 Kohlenstoffatome, solange R₁ und R₂ mindestens 26 Kohlenstoffatome enthalten. Wir haben festgestellt, dass besonders wirksame Weichmacher bereitgestellt werden, wenn beide Gruppen R₁ und R₂ gesättigt sind. Allerdings stellen partiell ungesättigte Ketten und Ketten, die an beliebigen der Kohlenstoffatome verzweigt sind, Verbindungen bereit, die unter den Schutzbereich der Erfindung fallen.
L bezeichnet eine Verknüpfungsgruppe zwischen Q und R₁ und zwischen Q und R₂. Sie umfasst eine Kette von mindestens vier Atomen, jedoch nicht mehr als 10 Atomen zwischen Q und R₁ und eine Kette von mindestens vier Atomen, jedoch nicht mehr als 10 Atomen zwischen Q und R₂, und weist mindestens eine Einzelbindung auf, die dazu befähigt ist, Rotationsfreiheitsgrade bereitzustellen. Dies schließt Einzelbindungen wie
ein, welchen keinen Rotationsfreiheitsgrad aufweisen. Es ist besonders bevorzugt, dass L mindestens 2 Einzelbindungen aufweist, die Rotationsfreiheitsgrade bereitstellen. L ist vorzugsweise acrylisch. Die Kettenlängen zwischen Q und R₁ und Q und R₂ können gleich oder unterschiedlich sein.
L kann eine Aminfunktionalität enthalten. Es ist besonders bevorzugt, dass sie eine Amingruppe der Formel
enthält, wobei n 2 oder 3 ist, und R₃ und R₄ unabhängig voneinander aus H oder CH₃ ausgewählt sind.
In einer anderen Ausführungsform kann L ein Amid der Formel
umfassen.
Eine geeignete Verbindung, umfassend eine Verknüpfungsgruppe L gemäß der vorstehenden Formel, ist
Saccharid
Vorzugsweise stellt L 4 bis 9 Atome zwischen der Gruppe Q und R₁ und der Gruppe Q und R₂, mehr bevorzugt 4 bis 6 Atome bereit. Die Verknüpfungsgruppe L in der organischen Gewebeweichmacherverbindung kann mit einem Hydroxyl-substituierten Kohlenstoff in der hydrophilen Kopfgruppe Q verbunden sein.
Die Formel derartiger Verbindungen kann als
dargestellt werden, wobei A, B und D Atome oder Gruppen von Atomen bezeichnen, welche die Verknüpfungsgruppe L bilden, während Q` und Q'' Teile der hydrophilen Kopfgruppe Q bedeuten. Die Atome oder Gruppen A oder D oder beide können fehlen. In jedem Fall müssen mindestens vier Atome zwischen Q und R₁/R₂ vorhanden sein. Im Allgemeinen enthält die Verknüpfungsgruppe keine freien Hydroxylgruppen. Die hydrophoben Ketten R₁ und R₂ können mit einem Heteroatom oder einem Kohlenstoffatom innerhalb der Verknüpfungsgruppe L, jedoch nicht mit dem Kohlenstoffatom einer Methylengruppe, die als Teil der Gruppen R₁ und R₂ behandelt werden sollte, verbunden sein. R₁ und R₂ können beide mit dem gleichen Atom in der Verknüpfungsgruppe L verbunden sein oder nicht.
Die Verbindung der hydrophoben Ketten R₁ und R₂ über die Verknüpfungsgruppe L mit dem hydrophilen Teil des Moleküls Q kann durch verschiedene Synthesewege bereitgestellt werden, jedoch erfolgt in vielen Verknüpfungsgruppen die Verbindung mit der Kohlenstoffkette des hydrophilen Teils Q über ein Heteroatom in der Verknüpfungsgruppe L. Das Heteroatom ist üblicherweise Sauerstoff, beispielsweise in einer Esterverknüpfung, oder Stickstoff, beispielsweise in einer Amin- oder Amidgruppe.
Nachstehend wird eine Anzahl bevorzugter Verbindungsklassen, die als Gewebeweichmachermittel in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, und Synthesewege zu deren Erzeugung im Einzelnen dargestellt.
Durch reduktive Aminierung erhaltenes Produkt
In einem ersten Schritt wird ein Mono-, Di- oder Polysaccharid mit Ammoniak oder einem Amin zur Bildung eines Aminozuckers umgesetzt, der dann reduziert wird, um den Ring, welcher die Aminogruppe enthält, zu öffnen. Die Aminogruppe kann weiter, beispielsweise mit einer Dialkylsäure, umgesetzt werden, um den Weichmacher zu ergeben.
Das nachstehende Reaktionsschema veranschaulicht dieses Verfahren am Beispiel der Ausgangsmaterialien Maltose und Methylamin.
Es können andere Amine, vorzugsweise mit kurzen Kohlenstoffketten, verwendet werden. In ähnlicher Weise können substituierte Alkylamine, wie Ethanolamin, verwendet werden.
Reduktive Aminierungsreaktionen dieses Typs sind in US 5,188,769 beschrieben. Nachdem eine Amino- oder substituierte Aminogruppe eingeführt worden ist, kann das resultierende Aminozuckerzwischenprodukt mit einer Guerbetsäure oder einem entsprechenden Säurechlorid oder Ester zum Einbau zweier hydrophober aliphatischer Ketten umgesetzt werden. Die Guerbetsäuren sind bekannte Materialien, die von Condea erhältlich sind.
Auf diese Weise hervorgehende Produkte können durch die allgemeine Formel
dargestellt werden.
In der Verknüpfungsgruppe
kann die Gruppe R₅ Wasserstoff oder C₁-C₃-Alkyl oder -Hydroxyalkyl sein.
Eine vergleichsweise große Spacergruppe einschließende Amidmaterialien können durch verschiedene Techniken hergestellt werden. Beispielsweise durch:

1. Ein zur Umsetzung mit einem durch reduktive Aminierung hergestellten Aminozucker geeignetes Intermediat ist ein Dialkylaminoester, hergestellt aus einem sekundären Amin und einem (Meth)Acrylatester, somit:

Dies führt zu Verbindungen, in welchen die Verknüpfungsgruppe
ist.
Durch direkte Amidierung erzeugte Produkte
Zuckerlactone und Uronsäureester können direkt unter Verwendung eines mit den erforderlichen Alkyl- oder Alkenylgruppen substituierten primären Amins amidiert werden. Das nachstehende Reaktionsschema veranschaulicht diesen Syntheseweg anhand eines mit Glucono-1,5-lacton (das im Handel von Acros Organics N.V. erhältlich ist) umgesetzten Dialkyldiamins.
Glucono-1,5-lacton
Eine durch Reaktion mit Lactonen erhältliche bevorzugte Verbindungsgruppe sind Aldobionamide.
Aldobionsäuren sind Disaccharide oder Polysaccharide, in welchen die Aldehydgruppe (die sich im Allgemeinen in der C₁-Position des Zuckers befindet) durch eine Carbonsäure ersetzt wurde. Durch Trocknung zyklisieren sie zu Aldobionolactonen. Aldobionamide sind Amide einer Aldobionsäure (oder Aldobionolactone).
Ein Aldobionamid kann auf Verbindungen, umfassend zwei Saccharideinheiten, oder auf Verbindungen, umfassend mehr als zwei Saccharidein heiten, basieren, solange der terminate Zucker im Polysaccharid eine Aldehydgruppe aufweist. Disaccharidverbindungen sind bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung verwendete Aldobionamide können durch die bereits zuvor angegebene allgemeine Formel:
dargestellt werden, wobei Q vorzugsweise von einem Di- oder Polysaccharid abgeleitet ist und mindestens einen Kohlenwasserstoffring zusammen mit einer azyklischen Polyhydroxyalkylkette, die von einem geöffneten Kohlenwasserstoffring, der mit L verbunden ist, abgeleitet ist, enthält.
Die Verknüpfungsgruppe L schließt mindestens ein Stickstoffatom und eine kurze Kohlenstoffkette, wie eine C₃-C₆-Kette ein.
Beispiele geeigneter Verknüpfungsgruppen L für Aldobionamide schließen
ein.
Andere Beispiele verwendbarer Aldobionamiden (Disaccharide) schließen Cellobionamide, Melibionamide und Gentiobionamide ein.
Weitere Informationen über Aldobionamide und ihre Herstellung (obwohl nicht mit zwei langen Ketten R₁ und R₂) sind in EP-A-550278 angegeben.
Ein weiteres zur Herstellung von Aldobionamiden mit einer vergleichsweise großen Spacergruppe in der Verknüpfungsgruppe L geeignetes Intermediat ist eine Verbindung der Formel
die durch Umsetzung des Diamins R₁R₂NH mit Acrylnitril (gemäß J. Am. Chem. Soc., Bd. 106, Nr. 6, 1984), gefolgt von der Reduktion mit Lithiumaluminiumhydrid, hergestellt werden kann. Dieses Intermediat kann dann mit einem Aldobionolacton umgesetzt werden.
Eine weitere Vorgehensweise zur Herstellung von Aldobionamiden besteht in der Umsetzung eines Aldobionolactons mit einem Diamin, das einen einzelnen Alkylsubstituenten aufweist, und dann Acylierung des resultierenden Zwischenprodukts, somit:
Glycosidierung
Alkylpolyglycoside mit einer einzelnen Alkylkette, insbesondere einer kurzen Alkylkette, wie Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl, werden in einer Anzahl von Druckschriften, einschließlich den europäischen Patenten Nr. 70074, 75995 und 317614 (WO 88/9369), GB 2185991, US 3598865 , US 4011389 und US 9565647, beschrieben. Verfahren zu ihrer Herstellung sind in US 3598865 offenbart. Einige dieser Materialien sind im Handel erhältlich. Diese können mit einem verzweigten primären Alkohol umgesetzt werden, um Alkylpolyglycoside mit zwei langen Alkyl- oder Alkenylketten herzustellen.
Verbindungen dieser Klasse können durch die Formel
dargestellt werden, wobei Q eine hydrophile Gruppe, enthaltend mehr als einen Glycosidring ist, und die Verknüpfungsgruppe:
ist, wobei „a" 2 oder mehr, vorzugsweise 2 bis 6, z. B. 2 bis 4, bedeutet.
Verbindungen der allgemeinen Formel
in welcher Q eine Polyoxyalkylenkette bezeichnet, können durch Umsetzung von Alkylenoxid und einem verzweigten primären Alkohol, verzweigten primären Amin, Guerbetsäure oder anderen Verbindungen, die mit einer Gruppe, welche -OH oder
einschließt, verknüpftes R₁ und R₂ enthalten, hergestellt werden.
Produktform
Die vorliegende Erfindung kann in Form verschiedener Gewebebehandlungsprodukten verwendet werden. Es wird insbesondere eine Weichspülerformulierung zur Zugabe zu Wasser, das zum Spülen von Geweben bzw. Textilien nach dem Waschen verwendet wird, vorgesehen. Die Erfindung kann jedoch auch in anderen Produktformen, wie nachstehend wiederholt erwähnt wird, ausgeführt werden.
Weichspülerzusammensetzungen der Erfindung enthalten vorzugsweise keine wesentliche Menge eines synthetischen anionischen Detergens bzw. Waschmittels, da ein derartiges Detergens/Waschmittel die erwünschte flüssigkristalline Phase auflösen kann. Wasserlösliche Seifen mit Kettenlängen von C₁₄ oder weniger sollten aus dem gleichen Grund vermieden werden. Somit sollte die Gesamtmenge von synthetischem anionischen Waschmittel oder wasserlöslicher Seife (falls vorhanden) vorzugsweise 10 Gew.-% der Gesamtmenge der erforderlichen nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel, mehr bevorzugt 10 Gew.-% des gesamten Weichmachergehalts nicht überschreiten.
Wenn eine Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ein Weichspülermittel ist, kann es das Gewebeweichmachermaterial als Dispersion in Wasser in einer Gesamtmenge im Bereich von 2 bis 30 Gew.-% enthalten. Weichspülermittel können auch in anderen Formen, wie Pulver oder Pasten, vorliegen.
Eine Zusammensetzung zur Verwendung als Weichspüler enthält im Allgemeinen keine wesentliche Mengen an Waschmittelbuildern. Daher beträgt die Gesamtmenge von unlöslichem Aluminiumsilikat und wasserlöslichem Tripolyphosphat (zwei übliche Waschmittelbuilder) im Allgemeinen weniger als 5 Gew.-% der Zusammensetzung. Üblicherweise fehlen diese völlig.
Eine Weichspülerzusammensetzung kann einen kationischen Gewebeweichmacher enthalten, obwohl bestimmte Formen der vorliegenden Erfindung keine kationischen Verbindungen verwenden. Daher beträgt die Menge des nicht-ionischen Gewebeweichmachermaterials der vorliegenden Erfindung mindestens die Hälfte, mehr bevorzugt ist sie gleich oder größer als die Gesamtmenge des vorliegenden kationischen Weichmachers, falls tatsächlich ein kationischer Weichmacher vorhanden ist. Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Gesamtmenge des erforderlichen nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels drei- oder viermal größer als die kationischer Weichmacher, falls überhaupt vorhanden, ist.
Geeignete kationische Weichmacher schließen quaternäre Ammoniumverbindungen, umfassend eine polare Kopfgruppe und zwei Alkyl- oder Alkenylketten, ein.
Bevorzugte quaternäre Ammoniumverbindungen sind im Wesentlichen wasserunlöslich. Im Wesentlichen unlösliche Gewebeweichmacherverbindungen im Zusammenhang mit dieser Erfindung sind als Gewebeweichmacherverbindungen definiert, die eine Löslichkeit von weniger als 1 × 10^–3 Gew.-% in demineralisiertem Wasser bei 20°C aufweisen, vorzugsweise weisen die Gewebeweichmacherverbindungen eine Löslichkeit von weniger als 1 × 10^–4, am meisten bevorzugt weisen die Gewebeweichmacherverbindungen eine Löslichkeit bei 20°C in demineralisiertem Wasser von 1 × 10^–6 bis 1 × 10^–8 Gew.-% auf.
Besonders bevorzugte quaternäre Ammoniumverbindungen sind wasserunlösliche quaternäre Ammoniumverbindungen, die eine Verbindung mit zwei C_12-18-Alkyl- oder -Alkenylgruppen, mit dem Molekül über mindestens eine Esterverknüpfung verbunden aufweist. Es ist mehr bevorzugt, wenn die quaternäre Ammoniumverbindung zwei Esterverknüpfungen aufweist. Das zur Verwendung in der Erfindung bevorzugte Esterverknüpfte quaternäre Ammoniummaterial kann durch die Formel
dargestellt werden, worin jede R₆-Gruppe unabhängig voneinander aus C_1-4-Alkyl-, -Hydroxyalkyl- oder C_2-4-Alkenylgruppen ausgewählt ist, und worin jede R₇-Gruppe unabhängig aus C_8-28-Alkyl- oder -Alkenylgruppen ausgewählt ist, T
ist, X^– ein geeignetes Anion, wie Halogenid, oder niederes Alkosulfat ist und N O oder eine ganze Zahl von 1–5 ist.
Besonders bevorzugte Materialien innerhalb dieser Klasse sind Dialkenylester von Triethanolammoniummethylsulfat und N,N-Di(Talgoyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid. Im Handel erhältliche Beispiele von Verbindungen dieser Formel sind Tetranyl^® AOT-1 (Dioleinester von Triethanolammoniummethylsulfat, 80% aktiv), Tetranyl AO-1 (Dioleinester von Triethanolammoniummethylsulfat, 90% aktiv), Tetranyl L1/90 (partiell gehärtetes Talg-Ester von Triethanolammoniummethylsulfat, 90% aktiv), Tetranyl L5/90 (Palmester von Triethanolammoniummethylsulfat, 90% aktiv), Tetranyl AHT-1 (vollständig gehärtetes Talg-Ester von Triethanolammoniummethylsulfat, 90% aktiv) (alle von Kao Corporation) und Rewoquat^® WE15 (Reaktionsprodukte von ungesättigten C₁₀-C₂₀- und C₁₆-C₁₈-Fettsäuren mit quaternisiertem Triethanolamindimethylsulfat, 90% aktiv) von Witco Corporation.
Ein zweiter quaternärer Ammoniumverbindungstyp kann durch die Formel
dargestellt werden, wobei R₆, R₇, X^–, T und n wie vorstehend definiert sind.
Bevorzugte Materialien dieser Klasse wie 1,2-Bis[gehärtetes Talgoyloxy]-3-trimethylammoniumpropanchlorid und Verfahren zu ihrer Herstellung sind beispielsweise in US 4 137 180 (Lever Brothers) beschrieben. Vorzugsweise umfassen diese Materialien geringe Mengen des entsprechenden Monoesters, wie in US 4 137 180 am Beispiel 1-gehärtetes Talgoyloxy-2-hydroxytrimethylammoniumpropanchlorid beschrieben.
Eine Weichspülerzusammensetzung kann auch andere nicht-ionische Weichmacherverbindungen einschließen. Eine besonders bevorzugte nicht-ionische Weichmacherverbindung ist ein öliges Zuckerderivat eines zyklischen Polyols oder eines reduzierten Saccharids, wobei das Derivat aus der Esterifizierung oder Etherifizierung von 35 bis 100% der Hydroxyl-Gruppen im Polyol oder im Saccharid hervorgeht, und wobei das Derivat zwei oder mehr Ester- oder Ethergruppen, unabhängig voneinander mit einer C₈-C₂₂-Alkyl- oder -Alkenylkette verbunden aufweist. Das ölige Zuckerderivat umfasst vorzugsweise ein Gemisch aus Talgoyl- und Oleylketten.
Andere Bestandteile, die in einer derartigen Weichspülerzusammensetzung enthalten sein können, sind Parfums, Parfumträger, polymere Verdickungsmittel, Falten verleihende Mittel, antistatische Mittel, Germizide, Fungizide und Bügelhilfsmittel wie Silikone.
Es können Materialien enthalten sein, welche die Ablagerung auf Geweben bzw. Textilien fördern. Derartige Materialien sind oftmals polymer: GB-A-2266100 offenbart bestimmte Celluloseether für diesen Zweck und erwähnt frühere Druckschriften, die andere die Ablagerung fördernde Materialien vorschlugen.
Bevorzugte Ablagerungshilfsmittel sind kationische, insbesondere langkettige kationische oberflächenaktive Mittel, wie Cetyltrimethylammoniumchlorid (CTAC).
Es ist besonders bevorzugt, dass ein Verabreichungshilfsmittel vorhanden ist, wenn die Weichspülerzusammensetzung keine Aminfunktionalität aufweist.
Eine Weichspülerzusammensetzung kann durch Herstellung einer Schmelze der Gewebeweichmachermaterialien/des Gewebeweichermaterials, dessen Zugabe zu heißem Wasser, beispielsweise bei einer Temperatur von 70–85°C, unter Mischen und dann Mischen der Zusammensetzung unter hohen Scherkräften bis zur Homogenität hergestellt werden.
Die Erfindung kann ebenfalls in Zusammensetzungen verwendet werden, die im industriellen Maßstab zur Veredelung neu hergestellter Textilien bzw. Gewebe Verwendung finden. Eine weitere mögliche Anwendung sind Produkte zum direkten Aufsprühen auf Textilien, z. B. beim Bügeln der Textilie nach dem Trocknen.
Eine weitere Anwendung findet sich in Produkten, die zusammen mit Textilien in einen Wäschetrockner gegeben werden. Hierfür kann ein flexibles Substrat, das zur Freisetzung des Materials in einem Wäschetrockner befähigt ist, mit dem Gewebeweichmachermaterial der vorliegenden Erfindung beschichtet werden. Ein derartiges Produkt kann zur Einmalverwendung oder für mehrfache Anwendungen ausgestaltet werden, und es kann zu bekannten Produkten analog sein, die übliche kationische Gewebeweichmacher verwenden. Ein derartiges mehrfach verwendbares Produkt umfasst ein poröses schwammartiges Material, das eine ausreichende Menge des Gewebeweichmachermaterials freisetzbar einschließt, um die Gewebe weich machende Wirkung über mehrere Trocknungszyklen freizusetzen. Bei der Verwendung schmilzt das Material und tritt aus den Poren des Schwamms aus, um die Gewebe bzw. Textilien weichzumachen und zu veredeln. Ein Tuch zur Einmalverwendung kann das Gewebeweichmachermaterial auf einem flexiblen Substrat, wie einem Blatt Papier oder einem gewebten oder gewirkten Stoffsubstrat umfassen. Wenn ein derartiger Gegenstand in einen automatischen Wäschetrockner gegeben wird, ziehen die Hitze, Feuchtigkeit und Verteilungskräfte und die Trommelwirkung des Trockners die Zusammensetzung aus dem Substrat und führen zur Ablagerung auf den Textilien. Substratmaterialien zur Einmalverwendung und Gegenstände zur Mehrfachverwendung sowie Verfahren zu deren Imprägnierung oder Beschichtung sind in US-A-5259269 und anderswo beschrieben.
Eine weitere Produktform zur Ausführung der Erfindung ist eine Waschmittelzusammensetzung, die derart formuliert ist, dass sie eine gleichzeitig eine Gewebe weich machende Wirkung beim Waschen der Textilien bewirkt.
Falls das Produkt der Erfindung in einer Waschmittelzusammensetzung zum Waschen von Gewebe bzw. Textilien verwendet wird, enthält die Zusammensetzung üblicherweise einen oder mehrere Waschmittelbuilder, geeigneterweise in einer Menge von 5 bis 60 oder 80%, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-% der Zusammensetzung. Es sind verschiedene Klassen von Waschmittelbuildern bekannt.
Eine bekannte Klasse von Buildern sind die Alkalimetall-(vorzugsweise Natrium-)Aluminiumsilikate. Diese können geeigneterweise in Mengen von 5 bis 60 Gew.-% (auf wasserfreier Basis) der Zusammensetzung enthalten sein, und sie können entweder kristallin oder amorph oder Gemische davon sein. Diese Materialien weisen die allgemeine Formel: 0.8–1.5Na₂O·Al₂O₃·0.8–6SiO₂ auf, enthalten gewisse Mengen an gebundenem Wasser, und es ist erforderlich, dass sie eine Calciumionenaustauschkapazität von mindestens 50 mg CaO/g aufweisen. Die bevorzugten Natriumaluminiumsilikate enthalten (in der vorstehenden Formel) 1,5–3,5 SiO₂-Einheiten.
Geeignete kristalline Natriumaluminiumsilikationenaustausch-Waschmittelbuilder sind beispielsweise in GB 1429143 (Procter & Gamble) beschrieben. Die bevorzugten Natriumaluminiumsilikate dieses Typs sind die bekannten, im Handel erhältlichen Zeolithe A und X und Gemische davon. Ebenso von Interesse ist das in EP 384070 (Unilever) beschriebene und beanspruchte neue Zeolith P.
Andere Builder können, je nach Erfordernis oder Wunsch, ebenfalls in einer Waschmittelzusammensetzung enthalten sein. Wasserlösliche Builder können organisch oder anorganisch sein. Anorganische Builder, die vorliegen können, schließen Alkalimetall-(im Allgemeinen Natrium)-carbonat, -orthophosphat, -pyrophosphat und -tripolyphosphat ein. Organische Builder schließen Polycarboxylatpolyme re, wie Polyacrylate, Acryl/Malein-Copolymere und Acrylphosphate, monomere Polycarboxylate, wie Citrate, Gluconate, Oxydisuccinate, Glycerinmono-, -di- und -trisuccinate, Carboxymethyloxysuccinate, Carboxymethyloxymalonate, Dipicolinate, Hydroxyethyliminodiacetate, und organische präzipitierende Builder wie Alkyl- und Alkenylmalonate und -succinate ein.
Besonders bevorzugte ergänzende Builder zur gemeinsamen Verwendung mit Aluminiumsilikaten sind Polycarboxylatpolymere, mehr bevorzugt Polyacrylate und Acryl/Malein-Copolymere, die geeigneterweise in Mengen von 0,5% bis 15%, insbesondere von 1 bis 10 Gew.-% der Zusammensetzung verwendet werden, und monomere Polycarboxylate, insbesondere Zitronensäure und ihre Salze, die geeigneterweise in Mengen von 3 bis 20%, mehr bevorzugt 5 bis 15 Gew.-% der Zusammensetzung verwendet werden.
Waschmittelzusammensetzungen zum Waschen von Textilien bzw. Geweben werden üblicherweise unter Verwendung eines oder mehrerer anionischer oberflächenaktiver Mittel, das/die mindestens einen Teil des waschaktiven Mittels darstellt/darstellen, formuliert. Es sind jedoch Zusammensetzungen bekannt, in denen das waschaktive Mittel vollständig oder hauptsächlich nicht-ionisch ist. Es ist vorgesehen, dass die vorliegende Erfindung insbesondere in Buildern aufweisenden Waschmittelzusammensetzungen ausgeführt werden kann, in denen nicht-ionische oberflächenaktive Mittel (einschließlich das für die vorliegende Erfindung erforderliche Gewebeweichmachermaterial) mehr als 50%, wahrscheinlich mindestens 80 Gew.-% aller vorliegender oberflächenaktiver Mittel ausmachen. Synthetische anionische oberflächenaktive Mittel können vollständig weggelassen werden.
In einer Waschmittelzusammensetzung zum Waschen von Gewebe liegt die Gesamtmenge des/der oberflächenaktiven Mittel(s) im Allgemeinen im Bereich von 5 bis 50%, üblicherweise 5 bis 40 Gew.-% der Zusammensetzung.
Waschmittelzusammensetzungen, in denen das Produkt gemäß der Erfindung vorliegt, können auch ein Bleichsystem enthalten. Dieses umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Peroxy-Bleichverbindungen, bei spielsweise anorganische Persalze oder organische Peroxysäuren, die zusammen mit Aktivatoren verwendet werden können, um die Bleichwirkung bei niedrigen Waschtemperaturen zu verbessern. Falls eine Peroxyverbindung vorliegt, liegt deren Menge im Bereich von 10 bis 25 Gew.-% der Zusammensetzung.
Bevorzugte anorganische Persalze sind Natriumperborat, -monohydrat und -tetrahydrat, und Natriumpercarbonat, die vorteilhafterweise zusammen mit einem Aktivator verwendet werden. Bleichaktivatoren, auch als Bleichvorläuferverbindungen bezeichnet, sind umfassend im Stand der Technik beschrieben. Bevorzugte Beispiele schließen Peressigsäurevorläuferverbindungen, beispielsweise Tetraacetylethylendiamin (TAED), ein, das nunmehr zusammen mit Natriumperborat weit verbreitet im Handel verwendet wird. Die quaternären Ammonium- und Phosphonium-Bleichaktivatoren, die in US 4751015 und US 4818426 (Lever Brothers Company) offenbart werden, sind ebenfalls von Interesse. Ein anderer verwendbarer Bleichaktivatortyp, der allerdings keine Bleichvorläuferverbindung ist, ist ein in EP-A-458397, EP-A-458398 und EP-A-549272 offenbarter Übergangsmetallkatalysator.
Waschmittelzusammensetzungen der Erfindung können auch ein oder mehrere Waschmittelenzyme enthalten, welche im Fachgebiet für ihre Abbauwirkung bekannt sind und die Entfernung verschiedener Schmutz- und Farbstoffe unterstützen. Geeignete Enzyme schließen verschiedene Proteasen, Cellulasen, Lipasen, Amylasen und Gemische davon ein.
Weitere Bestandteile, die ggf. in einer Waschmittelzusammensetzung der Erfindung verwendet werden können, schließen Antischaummittel, fluoreszierende Mittel, Mittel gegen die Wiederablagerung, wie Natriumcarboxymethylcellulose, Schwermetallsequestrierungsmittel, wie EDTA, Parfums, Pigmente, Farbstoffe oder gefärbte Tupfen und anorganische Salze, wie Natrium- und Magnesiumsulfat, ein.
BEISPIELE
Synthese von: N,N-Dioctadecyl-1,3-propan-1,3-diamin
N,N-Dioctadecyl-1,3-propan-1,3-diamin ist eine Verbindung, von der ausgehend die für die Erfindung erforderlichen Verbindungen hergestellt werden können.
Stufe 1:
Dioctadecylamin (80 g, 0,153 mol) wurde in einem Dreihalsrundkolben (500 ml) zusammen mit destilliertem Acrylnitril (350 ml) gegeben. Das Gemisch wurde dann unter Rückfluss bei 90–95°C für 24 Stunden erhitzt. Überschüssiges Acrylnitril wurde danach unter reduziertem Druck abdestilliert. Der Rückstand war ein gelblicher wachsartiger Halbfeststoff. Dieses Produkt, N,N-Dioctadecyl-2-aminoethylcyanid wurde durch Chromatographie über eine Kieselgelsäule unter Elution mit einem 2:1-Gemisch von Petrolether und Diethylether gereinigt. Das eluierte Material wurde zweimal aus Aceton umkristallisiert.
Stufe 2:
Das in der vorstehenden Stufe 1 hergestellte gereinigte Nitril wurde dann mit Lithiumaluminiumhydrid reduziert.
200–250 ml wasserfreier Diethylether wurde in einen 1-Liter-Zweihalsrundkolben gegeben. Dann wurde Lithiumaluminiumhydrid (10,9 g) zu dem Diethylether gegeben und langsam mit einem magnetischen Rührer dispergiert.
Das Nitril (40 g, 0,697 mol) wurde in Diethylether (550 ml) gelöst und tropfenweise in das Reaktionsgefäß gegeben.
Das Reaktionsgemisch wurde für 1,5 Stunden unter Rückfluss erhitzt und dann für 72 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde auf 1,5 l Eiswasser gegossen, zu dem 1 l 10% Natriumbicarbonatlösung zugegeben wurde. Die wässerige Phase wurde dann mit 4 l Diethylether extrahiert. Die organische Phase wurde über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel unter reduziertem Druck entfernt. Das Produkt wurde in Chloroform gelöst und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Dann wurde das Chloroform entfernt und der Rückstand in einem Vakuumofen getrocknet. Das erwünschte Produkt wurde erhalten (30 g; Schmelzpunkt 45–48°C).
Erfindungsgemäße Beispiele sind durch eine Zahl bezeichnet, während Vergleichsbeispiele durch einen Buchstaben gekennzeichnet sind.
Beispiel 1:
Synthese von N,N-Dioctadecylaminopropyllactobionamid (DASPL)
1,03 g (0,0030 mol) Lactobiono-1,5-lacton, bereitgestellt als 95% aktiv (von Solvay), und 100 ml wasserfreies Methanol wurden in einen 250 ml Rundkolben gegeben. Es wurden 2 g (0,035 mol) N,N-Dioctadecylpropan-1,3-diamin, wie vorstehend hergestellt, in 150 ml heißem Methanol tropfenweise in das Reaktionsgefäß gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht gerührt. Nach den ersten zwei Stunden des Rührens erschien der Inhalt sehr milchig und viskos. Das Methanol wurde aus dem Reaktionsgemisch verdampft, um einen Rückstand des erwünschten Produkts zu hinterlassen.
Das Produkt wurde durch ¹³C- und Protonen-NMR-Analyse identifiziert.
¹³C-NMR. (DMSO-D₆) bei 330 K: Maxima wurden beobachtet bei:
13,34, 13,36, 21,72, 26,45, 26,58, 28,38, 28,65, 28,71, 28,74, 30,99, 51,45, 53,18, 60,43, 62,25, 68,03, 70,34, 70,97, 71,36, 71,76, 73,12, 15,46, 82,62, 104,28, 171,69.
¹H-NMR-Analyse (DMSO-d₆/CDCl₃): Maxima wurden beobachtet bei:
0,0825 Triplet (CH₃-terminal), 1,23 breites Singulet (CH₂), 2,30 Multiplet -(CH₂)₃-, 3,1–5,15 Multiplet OH, H, 7,6 Triplet (NH-C=O).
Die Infrarot-Analyse in Nujol-Mull zeigte die folgenden Maxima:
OH-Strang bei 3345 cm^–1, CH₂ bei 2900 cm^–1, Amid I bei 1644 cm^–1, Amid II bei 1546 cm^–1, tertiäres Amin bei 1062–1142 cm^–1.
Beispiel 2:
Synthese von Stearylcocoamidopropyllactobionamid (SCAPL)
Cocoamidopropyllactobionamid wurde durch Umsetzung von Cocoaminopropylamin und Lactobiono-1,5-lacton in Methanol mit einem Säurekatalysator hergestellt.
60 g (0,102 mol) des Cocoaminopropyllactobionamids und 450 ml wasserfreies Methanol wurden in einen Dreihalsrundkolben, ausgerüstet mit einem mechanischen Rührer und Stickstoffeinlass, gegeben. Stearinanhydrid (56,2 g, 0,102 mol) wurde langsam zugegeben, während die Reaktion gerührt wurde. Das Gemisch war bei Raumtemperatur nicht homogen. Es wurde langsam auf 70°C erhitzt, so dass das Gemisch homogen wurde. Dann wurde es bei dieser Temperatur für 72 Stunden gerührt.
Am Ende dieser Zeitspanne wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Dann wurde Ethylacetat (500 ml) zu dem Gemisch gegeben und über Nacht gerührt. Die Feststoffe wurden abfiltriert und mehrere Male in Ethylacetat und Aceton gewaschen und dann unter Vakuum getrocknet. Es wurden etwa 52,2 g Material erhalten. Es wurden die folgenden Infrarotmaxima (Nujol-Mull) beobachtet:
OH-Strang 3375 cm^–1; CH₂-Strang 2900 cm^–1
Amid-I-Strang 1644 cm^–1; Amid-II-Strang 1540 cm^–1.
Beispiel 3:
Synthese von Distearylaminopropylgluconamid (DSAPG)
Es wurden 300 ml wasserfreies Methanol und 4,27 g (0,024 mol) delta-Gluconolacton (von Aldrich) in einem 500-ml-Zweihalsrundkolben gerührt. 14,0 g (1,024 mol) N,N-Dioctadecyl-1,3-propan-1,3-diamin, wie vorstehend hergestellt, wurden in Portionen von 3 g über 90 Minuten zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde nach 2 Stunden sehr zäh, und es wurden zusätzlich 100 ml wasserfreies Methanol zugegeben. Nach 72 Stunden wurde das Produkt durch Filtration über Whatman (Handelsname) 41-Filterpapier gewonnen und in einem Vakuumofen getrocknet. Die Ausbeute dieser Reaktion betrug 94%.
Es wurde der Schmelzpunkt dieses Materials bestimmt. Das Material begann bei 135°C zu schmelzen und war bei 140°C vollständig geschmolzen.
¹³C-NMR-Analyse (DMSO-d₆) bei 333 K; Maxima wurden beobachtet bei:
13,08, 13,25, 21,71, 26,48, 26,62, 26,69, 28,39, 28,76, 30,99, 36,70, 51,48, 53,23, 63,18, 70,02, 71,41, 72,35, 73,25, 78,31, 171,81.
Die Infrarot-Analyse in Nujol-Mull ergab die folgenden Maxima:
Amid-I-Strang = 1638^–1; Amid-II-Strang = 1558 cm^–1
OH-Strang 3357 cm^–1; CH₂-Strang 2972 cm^–1
Tertiäres-Amin-Strang 1130, 1087, 1026 cm^–1
Beispiel 4:
Synthese von Isofol-36-oxypropyllactobionamid (IF 36-OPL)
Lactobiono-1,5-lacton (1,0 g, 0,003 mol) und 70 ml wasserfreier Methylalkohol wurden in einem 100-ml-Rundkolben gemischt. Es wurde eine katalytische Menge trockene p-Toluolsulfonsäure zugegeben und das Gemisch für 24 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Nach dieser Zeitspanne wurde Isofol-36-oxypropylamin (1,73 g, 0,003 mol), dispergiert in wasserfreiem Methanol (20 ml), tropfenweise zugegeben, und es wurde weiter für 24 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Nach dieser Zeitspanne wurde das Methanol unter reduziertem Druck entfernt, um Isofol-36-oxypropyllactobionamid als cremefarbenen Feststoff zu erhalten, der einige Male mit Diethylether gewaschen und ohne weitere Reinigung verwendet wurde.
FT-IR(Nujol-Mull): 3364 cm^–1 (OH-Strang), 2900 cm^–1 (CH₂-Strang), 1658 cm^–1 (Amid-I-Strang), 1545 cm^–1 (Amid-II-Strang).
¹³C-NMR (d6-DMSO) bei 330 K; Maxima wurden beobachtet bei:
13,35, 21,74, 25,88, 28,91, 28,66, 28,76, 29,08, 29,26, 30,50, 31,02, 35,65, 37,33, 60,45, 62,24, 68,06, 70,36, 70,98, 71,36, 71,80, 73,12, 73,36, 75,48, 82,64, 104,29.
Die Verbindungen der Beispiele 1 bis 4 weisen die folgenden Strukturen auf:
Beispiel 1 – DSAP-L
Beispiel 2 – SCAP-L
Beispiel 3 – DSAP-G
Beispiel 4 – IF36-OPL
Beispiel A:
Herstellung von Isofol 36 EO-8 (IF36 EO-8)
Isofol 36 ist 2-Octadecyloctadecanol, ein Guerbet-Alkohol (von Condea). Es wurde durch Standardverfahren zur Ethoxylierung von Fettalkoholen ethoxyliert, um ein Produkt zu ergeben, das im Mittel 8 mol Ethylenoxid pro mol Isofol 36 enthält.
Beispiel B:
Herstellung von Isofol 36 EO-12 (IF36 EO-12)
Das Beispiel A wurde wiederholt, wobei jedoch bis zu einem Mittelwert von 12 mol Ethylenoxid pro mol Isofol 36 ethoxyliert wurde.
Beispiel C:
Herstellung von Isocarb-36-glucamid (IC36-GA)
Isocarb-36-säure (15 mmol, von Condea), suspendiert in trockenem Dichlormethan (100 cm^–3), wurde unter Rühren unter Stickstoff bei 101325 Pa (1 Atmosphäre) auf 40°C erhitzt. Es wurde Oxalylchlorid in Dichlormethan (12 cm^–3 einer 2 M-Lösung, d. h. 24 mmol) über 20 Minuten zugegeben, so dass sich die Isocarb-36-säure langsam löste. Das Reaktionsgemisch wurde für 4 Stunden bei 40°C erhitzt, und dann wurde das Dichlormethan und überschüssiges Oxalylchlorid unter Vakuum entfernt, um eine Flüssigkeit zu ergeben, die sich bei der Abkühlung verfestigte.
Die Infrarot-Analyse in Nujol-Mull wurde angewendet, um zu bestätigen, dass sich das Säurechlorid gebildet hatte (Carbonyl-Bande bei 1789,6 cm^–1).
Zu einer gerührten Lösung von D-Glucamin (28 mmol, von Fluka) in Tetrahydrofuran/Wasser (100 cm³/62 cm³) bei 0–5°C wurde eine Lösung von Isocarb-36-säurechlorid (14 mmol) in Tetrahydrofuran (50 cm³) über 30 Minuten zugegeben. Es bildete sich langsam ein weißer Niederschlag. Nach Vervollständigung der Zugabe wurde das Gemisch auf Umgebungstemperatur über Nacht erwärmt und dann in einen Scheidetrichter gegossen, der Wasser (50 cm³) und Tetrahydrofuran (100 cm³) enthielt. Beim Schütteln bildete sich eine weiße Emulsion. Der Scheidetrichter und sein Inhalt wurden über einem Dampfbad erwärmt, um die Trennung der Schichten zu unterstützen. Die wässerige Schicht wurde abgelassen und die organische Schicht mit Salzlauge (unter Erwärmung zur Unterstützung der Trennung) gewaschen und dann verdampft, um Isocarb-36-glucamid als weißen Feststoff zu ergeben (Smp. 162,5°C).
¹³C-NMR bei 330 K (in CDCl₃/d₆-DMSO) zeigte ein Maximum bei 174,5 ppm (Amidcarbonyl).
Die Infrarotanalyse in Nujol-Mull bestätigte eine Bande des sekundären Amids bei 1636–1647 und 1547 cm^–1.
Beispiel D:
Herstellung von Isocarb-36-[N-hydroxyethyl]glucamid (IC36-HEGA)
IC36-HEGA wurde gemäß dem im Beispiel C beschriebenen Verfahren hergestellt, außer dass das Ausgangsmaterial N-(2-Hydroxyethyl)-D-glucamin war.
Beispiel E:
Herstellung von Isofol-36-maltosid (IF36-MA)
IF36-M-heptaacetat wurde zunächst in der folgenden Art und Weise hergestellt:
In einen 250-ml-Rundkolben wurden 4,0 g (0,0057 mol) Acetobrommaltose, gelöst in 150 ml wasserfreiem Methylenchlorid, gegeben. Es wurden Silbercarbonat (1,20 g, 0,0043 mol und Iod (0,07 g) in das Reaktionsgefäß gegeben und gerührt. Nach einigen Minuten wurde nach und nach Isofol-36 (3,27 g, 0,0063 mol) zugegeben. Nach 24 Stunden wurde die Umsetzung durch Filtration über 50 g Celith aufgearbeitet. Das filtrierte Material wurde über eine Kieselgelsäule unter Verwendung eines Gemischs von 3:1 Hexan:Ethylacetat chromatographiert, um 2,0 g der gewünschten Verbindung zu erhalten.
¹³C-NMR (CDCl₃) bei 330 K: Maxima wurden beobachtet bei:
14,21, 20,64, 20,74, 20,90, 21,00, 22,78, 26,70, 26,89, 29,46, 29,80, 30,14, 30,97, 31,19, 32,01, 38,05, 61,61, 63,02, 68,13, 58,55, 69,44, 70,09, 72,10, 72,30, 72,92, 73,13, 75,58, 95,57, 100,71, 169,47, 169,51, 170,35, 170,51, 170,56, 170,59.
Die FT-IR-Analyse (roh) zeigte Maxima bei 2929 cm^–1, 2855,77 cm^–1 und 1760,49^–1.
Die Acetatgruppen wurden in der folgenden Art und Weise entfernt:
In einen 250-ml-Rundkolben wurden 6,0 g (0,0058 mol) des Isofol-36-maltosidheptaacetats in 100 ml Methylalkohol, 2 ml Triethylamin und 1 ml Wasser gegeben. Die Reaktion wurde für 48 Stunden unter Rückfluss erhitzt und mittels FT-IR hinsichtlich des Verschwindens der Estergruppe überwacht. Das Lösungsmittel wurde unter reduziertem Druck entfernt und der Rückstand mit kaltem Wasser gewaschen und getrocknet, um das erforderliche Produkt zu ergeben: Isofol-36-maltosid.
Beispiel F:
Herstellung von Isofol-36-melibiosid (IF36-MB)
Zunächst wurde IF36-MB-heptaacetat in folgender Art und Weise hergestellt:
In einen 250-ml-Rundkolben wurden 40,14 g (0,020 mol) Acetobrommelibiose, gelöst in 100 ml wasserfreiem Methylenchlorid, gegeben. Zu der Reaktion wurde Silbercarbonat (5,51 g, 0,0043 mol) gegeben und gerührt. Dann wurde nach einigen Minuten nach und nach Isofol-36 (10,44 g, 0,020 mol) zu der Reaktion gegeben. Die Reaktion wurde für 24 Stunden ablaufen gelassen und durch Filtration über 50 g Celith aufgearbeitet. Das Material wurde über eine Kieselgelsäule unter Verwendung eines Elutionsgradienten chromatographiert. Das überschüssige Isofol-36 wurde mit 100% Chloroform entfernt, und dann wurde das erwünschte Material unter Verwendung von 3:1 Hexane:Ethylacetat isoliert.
¹³C-NMR (CDCl₃) bei 330 K: Maxima wurden beobachtet bei:
14,21, 20,64, 20,90, 21,00, 22,69, 29,36, 29,70, 31,94, 38,05, 61,65, 65,87, 66,40, 67,45, 67,68, 68,13, 68,56, 69,31, 69,93, 70,29, 70,52, 70,52, 168,83, 169,31, 169,66, 169,82, 170,16, 170,20, 170,34.
Die Acetatgruppen wurden in der folgenden Art und Weise entfernt:
In einen 250-ml-Rundkolben wurden 3,5 g (0,0034 mol) des Isofol-36-melibiosidheptaacetats in 100 ml Methylalkohol, 2 ml Triethylamin und 1 ml Wasser gegeben. Die Reaktion wurde für 48 Stunden unter Rückfluss erhitzt und mittels FT-IR hinsichtlich des Verschwindens der Estergruppe überwacht. Das Lösungsmittel wurde unter reduziertem Druck entfernt und der Rückstand mit kaltem Wasser gewaschen, um das erwünschte Produkt zu ergeben: Isofol-36-melibiosid.
BEWERTUNG DER WEICHHEIT
Wie in den Beispielen 1–3 hergestellte Gewebeweichmachermaterialen wurden zu wässerigen Weichspülerformulierungen, enthaltend 5 Gew.-%, auf Basis des Gesamtgewichts der Zusammensetzung, des Gewebeweichmachermaterials, formuliert. In jedem Fall wurde die Herstellung durch Erhitzen der jeweiligen Menge des Materials in Wasser bei 80°C unter gelegentlichem Schütteln bzw. Rühren durchgeführt, bis sich eine homogene Dispersion bildete.
Nach dem Abkühlen wurden die Formulierungen zur Bewertung ihrer Gewebeweichmacherwirksamkeit getestet. Hierzu wurden die Formulierungen mit Leitungswasser mit 10° französischer Härte (FH) verdünnt, um Spülflüssigkeiten, enthaltend 0,1 g/l des Gewebeweichmachermaterials, bereitzustellen.
Eine Kontrolle bestand nur aus Wasser. Eine weitere Kontrolle wurde durch ein kationisches Material (HT TMAPC) bereitsgestellt, das bei einer Konzentration von 2,5 Gew.-% formuliert und dann bei einer Konzentration von 4 g/l verwendet wurde, um wiederum 0,1 g/l, bezogen auf das Gewicht in der Behandlungsflüssigkeit, zu ergeben. Weitere Kontrollen waren Sucrosedistearat, eine Verbindung, in der die aliphatischen Stearoylketten mit verschiedenen Hydroxylgruppen der Sucrose verbunden sind, und Di-(gehärtetes Talg)-methylamin, das als Weichmacheradditiv in Waschmittelzusammensetzungen verwendet worden ist.
Das Testgewebe war ein Frottierstoff, der zuvor gewaschen wurde, um jegliche während der Herstellung aufgetragenen Füllstoffe oder Bearbeitungsstoffe zu entfernen. Es wurde 1 l der Behandlungsflüssigkeit in jeden Tergotometer-(Handelsname)-Topf gegeben. Dann wurden drei Stücke Frottierstoff (8 cm × 8 cm, Gesamtgewicht 40 g) in jeden der Tergotometertöpfe gegeben, und jede Beladung wurde für 5 Minuten bei 65 Upm rotiert, dann geschleudert, um überschüssige Flüssigkeit zu entfernen, und über Nacht auf einer Leine getrocknet.
Die Weichheit der Gewebe wurde durch ein Expertengremium mit 6 Personen bewertet. Jedes Gremiummitglied bewertete 3 Stoffe, die entwe der mit einer erfindungsgemäßen Formulierung oder einer Vergleichsformulierung behandelt wurden, und es wurden ebenfalls jeweils 3 Kontrollstoffe, die mit HT-TMAPC oder nur Wasser behandelt wurden, bewertet.
Die Gremiumsmitglieder wurden dazu aufgefordert, die Weichheit anhand einer 8-Punkte-Skala zu bewerten, wobei die Note 8 ein nicht-weiches Gewebe und die Note 2 ein extrem weiches Gewebe bedeutet. Daher zeigen niedrigere Werte eine bessere Weichheit an.
Die in der Tabelle 1 angegebenen Ergebnisse stellen einen Mittelwert sämtlicher verteilter Noten dar.
Tabelle 1
Die Ergebnisse zeigen, dass die Zusammensetzungen, welche die erfindungsgemäßen Produkte enthalten, allgemein ein verbessertes Weichmachen von Geweben gegenüber dem Vergleichsbeispiel und eine vergleichbare Weichheit im Vergleich zum hochwertigen im Handel erhältlichen Weichmacher HT-TMAPC bereitstellten.
Phasenbewertung
Die erfindungsgemäßen Produkte und eine Anzahl von Vergleichsprodukten wurden untersucht, um die oberflächenaktives-Mittel-Phase, welche sie annehmen, zu untersuchen, wenn sie bei einer Konzentration von 1 Gew.-% in Wasser bei 20°C, dessen pH auf 7 eingestellt wurde, jedoch sonst deionisiert ist, gegeben wurden.
Die beobachteten Phasen sind in der Tabelle 2 angegeben.
Tabelle 2

Claims

Gewebeweichmacherprodukt, umfassend: a) als Weichmachermittel mindestens eine organische Verbindung der allgemeinen Formel
die keine kationische quaternäre Stickstoffgruppe enthält und wobei in der Formel Q eine hydrophile Kopfgruppe bedeutet, die mindestens drei freie Hydroxylgruppen enthält, R₁ und R₂ jeweils unabhängig voneinander eine hydrophobe aliphatische Kette mit 5 bis 40 Kohlenstoffatomen, die ggf. durch ein Heteroatom unterbrochen sein können, mit der Maßgabe, das R₁ und R₂ zusammen mindestens 26 Kohlenstoffatome enthalten, bedeuten und L eine Verknüpfungsgruppe bedeutet, die mindestens 1, vorzugsweise 2 Einzelbindung(en), die zur Bereitstellung von Rotationsfreiheitsgraden befähigt ist/sind, und eine Kette von mindestens 4 Atomen, jedoch nicht mehr als 10 Atomen zwischen Q und R₁ und zwischen Q und R₂ und 1 bis 3 Atome zwischen den Gruppen R₁ und R₂ bereitstellt, b) einen Träger dafür.
Produkt nach Anspruch 1, wobei die Verknüpfungsgruppe L in der organischen Verbindung mit einem Hydroxy-substituierten Kohlenstoffatom in der hydrophilen Gruppe Q verbunden ist.
Produkt nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Verknüpfungsgruppe L eine Kettenlänge von 4 bis 6 Atomen zwischen R₁ und Q und zwischen R₂ und Q bereitstellt.
Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Q eine aliphatische Gruppe (i) bedeutet, in welcher sich mindestens sechs freie Hydroxylgruppen und nicht mehr als zwei Kohlenstoffatome pro Hydroxylgruppe befinden.
Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem entweder die Verknüpfungsgruppe L oder die hydrophile Kopfgruppe Q ein Stickstoffatom einschließt, das protonierbar ist.
Produkt nach Anspruch 1, in welchem die Verknüpfungsgruppe L ein Stickstoffatom enthält, mit dem die hydrophile Kopfgruppe Q verbunden ist.
Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Q eine aliphatische Gruppe (i) bedeutet, die Reste von mehr als einem Glycosidring enthält.
Produkt nach Anspruch 7, wobei Q eine aliphatische Gruppe (i) bedeutet, die eine Kohlenstoffkette mit mindestens zwei freien Hydroxylgruppen und mindestens einem damit verknüpften zyklischen Glycosidrest, der freie Hydroxylgruppen aufweist, enthält.
Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die hydrophoben aliphatischen Ketten R₁ und R₂ jeweils 12 bis 20, mehr bevorzugt 16 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten.
Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die organische Verbindung (a) keine anionischen Gruppen enthält.
Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die organische Verbindung(en) (a) eine L_β-lamellare flüssigkristalline Phase bildet, wenn sie bei einer Konzentration von 1 Gew.-% in deionisiertem Wasser bei 20°C dispergiert und auf pH 7 eingestellt wird/werden.
Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine wässerige Weichspülerzusammensetzung ist, wobei der Träger (b) Wasser umfasst und die nicht-ionische Gewebeweichmacherverbindung (a) darin dispergiert ist.
Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in Form eines Produkts zur Verwendung in einem Wäschetrockner, wobei der Träger (b) ein poröser Gegenstand ist und die organische Gewebeweichmacherverbindung (a) den Gegenstand imprägniert.