-
Die
vorliegende Erfindung betrifft Gewebeweichmacherzusammensetzungen,
vorzugsweise lichtdurchlässige,
klare oder durchsichtige Weichmacher, die zusätzlich zu einem kationischen
Gewebeweichmacher einen weiteren Gewebeweichmacher und ein Hydrotrop
enthalten.
-
Gewebeweichmacherzusammensetzungen
sind auf dem Fachgebiet bekannt, um dem behandelten Gewebe Vorzüge wie Weichheit
und/oder antistatische Eigenschaften zu verleihen. Jedoch wird die
Verbraucherakzeptanz für
Gewebeweichmacherzusammensetzungen heutzutage nicht nur durch die
mit diesen Produkten erzielte Leistungsfähigkeit, sondern auch durch
die damit verbundenen ästhetischen
Merkmale bestimmt. Die Viskosität
des Produkts ist deshalb ein wichtiger Aspekt der erfolgreichen
Formulierung derartiger handelsüblicher
Produkte, wobei stabile niedrige bis mittlere Viskositäten von
den Verbrauchern stark bevorzugt werden.
-
Zum
Erfüllen
eines derartigen Bedarfs wurden Fettsäuren in Gewebeweichmacherzusammensetzungen
eingebracht. Eine derartige Offenbarung ist in der anhängigen Anmeldung
EP 95870104.7 zu finden.
-
Klare
Gewebeweichmacher werden gewöhnlich
durch die Verwendung von hohen Konzentrationen an organischen Lösungsmitteln
erzielt. Viskose Lösungen
werden gewöhnlich
durch die Zugabe von Gelier-/Verdickungsmitteln hergestellt. Jedoch
fanden wir, dass bestimmte klare Zusammensetzungen ohne die Verwendung
von organischen Lösungsmitteln,
ohne die Notwendigkeit der Zugabe eines Verdickungs-/Geliersystems hergestellt
werden können.
Die Reduktion oder Eliminierung eines Verdickungs-/Geliersystems
reduziert die Kosten der Formulierung. Zudem weisen die zur Herstellung
von klaren Gewebeweichmacherzusam mensetzungen verwendeten organischen
Lösungsmittel
einen nachteiligen üblen
Geruch auf.
-
Demzufolge
ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Weichmacherzusammensetzung
mit einer mittleren Viskosität
bereitzustellen, die die Vorteile des Weichmachens von Gewebe, der
statischen Steuerung, der Wasserdispergierbarkeit, der Wiederbenetzbarkeit
und des ästhetischen
Dufts bereitstellen kann. Es ist ein weiteres Merkmal der Erfindung,
dass die Weichmacherzusammensetzung vorzugsweise klar ist.
-
Klare
Gewebeweichmacherzusammensetzungen, die hohe Gehalte an organischem
Lösungsmittel enthalten,
sind wie in den Patenten WO 96/19552 oder WO 01/02522 oder WO 96/09365
oder
US 5656585 oder
WO 99/09122 oder
US 5747443 beschrieben
auf dem Fachgebiet bekannt.
-
Der
Fachmann kann klare Gewebeweichmacherzusammensetzungen durch die
Kombination einer quartären
Ammoniumverbindung mit organischen Lösungsmitteln herstellen. Diese
Zusammensetzungen weisen im Allgemeinen hohe Konzentrationen an
organischem Lösungsmittel
auf, die zum Bereitstellen von Klarheit nötig sind, jedoch einen starken
nachteiligen Geruch und gewöhnlich
eine schlechte Weichmacherleistung aufweisen.
-
Des
Weiteren weisen diese Zusammensetzungen eine niedrige Viskosität in Abwesenheit
eines Verdickungs-/Geliersystems auf.
-
Wässrige viskose
Reinigungszusammensetzungen schließen ein: a) anorganische oder
organische Säure,
b) ein kationisches Detergens, c) eine wasserunlösliche oder teilweise lösliche kovalente
Verbindung wie einen Ester oder eine anorganische Säure, eine
Fettsäure
oder einen Ester einer Fettsäure,
einen Carbonsäureester
oder Aminoxid und d) anionisches Sulfonat, wie beschrieben in den
Patenten
GB 1240469 oder EPD
0 265 979.
-
Klare
einphasige Gewebeweichmacher, die ein anionisches oberflächenaktives
Mittel mit einem mindestens acht Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylrest,
ein kationisches oberflächenaktives
Mittel und eine wirksame Menge an Propylenglycol und ein Alkalimetallsalz
von Benzol-, Toluol- oder Xylolsulfonat umfassen, sind in
US 4751009 beschrieben.
-
Die
vorliegende Erfindung basiert auf der überraschenden Entdeckung, dass
es möglich
ist, einen stabilen klaren Gewebeweichmacher mit mittlerer Viskosität zu erhalten,
der beim Weichmachen von Geweben gut arbeitet, der ein kationisches
oberflächenaktives
Mittel, einen weiteren Weichmacher und ein Hydrotrop wie ein Alkalimetallsalz
eines Benzol-, Cumol-, Toluol- oder Xylolsulfonats, enthält.
-
Der
Begriff mittlere Viskosität
bedeutet eine Viskosität
von 50 mPa.s bis 5000 mPa.s, vorzugsweise 200 bis 2000 mPa.s, wie
gemessen auf einem Brookfield-LV,
Spindel 2, 12 UpM bei 20°C.
-
Die
Leistungsfähigkeit
dieser Gewebeweichmacherzusammensetzungen ist durch deren höhere Viskosität nicht
eingeschränkt,
sie sind in Wasser ohne die gewöhnliche
Hydratisierungsgelbildung, die bei einigen viskosen oberflächenaktiven
Systemen auftreten kann, hoch dispergierbar. Die Weichmacherleistung
ist so gut wie, wenn nicht besser als diejenige von traditionellen
Systemen.
-
Bei
der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zur
Behandlung von Gewebe, das die Schritte des Inkontaktbringens des
Gewebes im Spülzyklus
einer Gewebewaschmaschine mit einem wässrigen Medium, enthaltend
eine Zusammensetzung, umfassend:
- a) einen kationischen
Gewebeweichmacher in einer Menge von 3 bis 20 Gew.-%
- b) 1 bis 10 Gew.-% einer weiteren Gewebeweichmacherverbindung
der wie nachstehend definierten Formel (II),
- c) 0,1 bis 5 Gew.-% eines Hydrotrops, vorzugsweise 0,1 bis 2,5
Gew.-%, umfasst.
-
Kationischer
Gewebeweichmacher
-
Ein
kationischer Gewebeweichmacher ist ein wichtiger Inhaltsstoff der
Erfindung. Typische Gehalte kationischen Gewebeweichmachers in den
Weichmacherzusammensetzungen betragen 3 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise
4 bis 15 Gew.-% und stärker
bevorzugt 4 bis 10 Gew.-% der Zusammensetzung.
-
Die
bevorzugten kationischen Gewebeweichmacherbestandteile schließen die
wasserdispergierbaren quartären
Ammoniumgewebeweichmacher oder einen Aminvorläufer davon ein. Bevorzugte
quartäre
Ammoniumverbindungen darin weisen die Formel (I)
auf, wobei Q ausgewählt ist
aus -CH
2-, -O-C(O)-, -C-(O)-O- und -O-C(O)-O- (vorzugsweise -CH
2-);
R
1, R
2 und R
3 unabhängig ausgewählt sind
aus C
1-C
4-Alkyl
oder C
1-C
4-Hydroxyalkyl oder
H (typischer Weise Methyl);
T
1 C
6-C
22-Alkyl oder
-Alkenyl (typischer Weise -Alkyl) ist;
n eine ganze Zahl von
0 bis 4 ist (vorzugsweise ist n 2); und
X
– ein
Weichmacher-kompatibles Anion ist.
-
Nicht
beschränkende
Beispiele für
ein Weichmacher-kompatibles Anion schließen Chlorid oder Methylsulfat,
vorzugsweise Chlorid ein.
-
Die
Alkyl- oder Alkenylkette T1 sollte mindestens
5 Kohlenstoffatome, vorzugsweise mindestens 13 Kohlenstoffatome,
stärker
bevorzugt mindestens 15 Kohlenstoffatome enthalten. Die Kette kann
geradkettig oder verzweigt sein.
-
Ein
spezifisches Beispiel für
eine quartäre
Ammoniumverbindung, die zur Verwendung in den wässrigen Gewebeweichmacherzusammensetzungen
hier geeignet ist, ist hydriertes Talg-Trimethylammonium-X–, wobei
X– vorzugsweise
Chlorid ist.
-
Der
Unsättigungsgrad
der Kette kann durch den Iod-Wert (IV) der entsprechenden Fettsäure gemessen
werden, der im vorliegenden Fall vorzugsweise im Bereich von 5 bis
100 liegt, wobei zwei Verbindungskategorien mit einem IV unter oder über 25 unterschieden
werden.
-
Das
Anion liegt lediglich als Gegenion der positiv geladenen quartären Ammoniumverbindungen
vor. Die Natur des Gegenions ist überhaupt nicht für die Durchführung der
vorliegenden Erfindung entscheidend. Der Umfang dieser Erfindung
soll nicht auf ein bestimmtes Anion beschränkt sein.
-
Der
Begriff „Aminvorläufer davon" bedeutet das sekundäre oder
tertiäre
Amin, das den vorstehenden quartären
Ammoniumverbindungen entspricht, wobei die Amine in den vorliegenden
Zusammensetzungen auf Grund der pH-Werte im Wesentlichen protoniert
sind.
-
Für die vorangehenden
Gewebeweichmacher, insbesondere mit biologisch abbaubaren Gewebeweichmachern
ist der pH-Wert der flüssigen
Zusammensetzungen hier ein bevorzugter Parameter für die vorliegende
Erfindung. Tatsächlich
beeinflusst der pH-Wert, insbesondere unter längerfristigen Lagerbedingungendie
Stabilität
der quartären
Ammonium- oder Aminvorläuferverbindungen.
Der wie im vorliegenden Kontext definierte pH-Wert wird in den reinen
Zusammensetzungen bei 20°C
gemessen. Für
eine optimale hydrolytische Stabilität dieser Zusammen setzungen
liegt der unter den vorstehend erwähnten Bedingungen gemessene
reine pH-Wert idealerweise im Bereich von 2 bis 5. Der pH-Wert dieser
Zusammensetzungen hier kann durch die Zugabe einer Bronsted-Säure reguliert
werden.
-
Beispiele
für geeignete
Säuren
schließen
die anorganischen Mineralsäuren,
Carbonsäuren,
insbesondere die (C1-C5)-Carbonsäuren mit
niedrigem Molekulargewicht, und Alkylsulfonsäuren ein. Geeignete anorganische
Säuren
schließen
HCl, H2SO4, HNO3 und H3PO4 ein. Geeignete organische Säuren schließen Ameisen-,
Essig-, Zitronen-, Methylsulfon- und Ethylsulfonsäure ein.
Bevorzugte Säuren
sind Zitronen-, Salz-, Phosphor-, Ameisen-, Methylsulfonsäure und
Benzoesäuren.
Besonders bevorzugt ist Zitronensäure.
-
Die
Weichmacherzusammensetzung der Erfindung umfasst auch einen flüssigen Träger. Geeignete flüssige Träger sind
ausgewählt
aus Wasser, organischen Lösungsmitteln
und Gemischen davon. Der in den vorliegenden Zusammensetzungen eingesetzte
flüssige
Träger
besteht auf Grund seiner geringen Kosten, der Sicherheit und der
Umweltverträglichkeit
vorzugsweise zumindest hauptsächlich
aus Wasser. Der Wassergehalt in der Flüssigkeit beträgt vorzugsweise
mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90%, bezogen auf
das Gewicht des Trägers.
Vorzugsweise beträgt
der flüssige
Träger
mindestens 20%, besonders bevorzugt mindestens 30%, bezogen auf
das Gewicht der Zusammensetzung. Gemische aus Wasser und organischem Lösungsmittel
mit niedrigem Molekulargewicht (der Begriff „niedriges Molekulargewicht" bedeutet weniger
als 200) können
verwendet werden. Bevorzugte organische Lösungsmittel mit niedrigem Molekulargewicht
sind einwertiger Alkohol wie Ethanol, Propanol, Isopropanol oder
Butanol; zweiwertiger Alkohol wie Glycol; dreiwertige Alkohole wie
Glycerin und mehrwertige (Polyol) Alkohole.
-
Hydrotrop
-
Hydrotrope
unterstützen
die Löslichkeit
oder Dispergierbarkeit von verschiedenen oberflächenaktiven Mitteln in wässriger
Lösung.
Dies weist gewöhnlich
die Nebenwirkung der Verminderung der Viskosität des erhaltenen Gemischs auf. Überraschend
fanden wir, dass die Verwendung eines Hydrotrops in unseren Zusammensetzungen
eine Viskositätszunahme
bewirkt. Es ist zwar nicht erwünscht,
an eine Theorie gebunden zu sein, jedoch glauben wir, dass dies
wahrscheinlich aus dem zwischen dem anionischen hydrotropen Salz
und dem kationischen oberflächenaktiven
Mittel gebildeten Komplex resultiert. Der Komplex ist löslich und
in Lösung
klar und stellt eine die Viskosität erhöhende Matrix bereit.
-
Beispiele
für geeignete
und bevorzugte Hydrotrope sind die Alkoholmetallsalze eines Benzol-,
Cumol-, Toluol- und Xylolsulfonats, idealerweise das Natriumsalz.
-
Weitere Gewebeweichmacher
-
Unter
weiteren Gewebeweichmachern versteht der Fachmann nicht-quartäre hydrophile
Verbindungen, die zum Verstärken
der Weichmacherleistung zugesetzt werden.
-
Die
verwendeten weiteren Weichmacher sind Amine der Formel (II)
wobei mindestens einer und
vorzugsweise nicht mehr als zwei der Reste R
3,
R
4 und R
5 C
16-22-Alkyl oder -Alkenyl (vorzugsweise -Alkenyl),
vorzugsweise C
17-19-, idealerweise C
18- sind; und die übrige(n) Gruppe(n), falls vorhanden,
C
1-4- Hydroxyalkyl
oder Wasserstoff, vorzugsweise C
1-4-Hydroxyalkyl,
idealerweise -Hydroxyethyl sind. Eine bevorzugte Verbindung ist
Oleylbis(2-hydroxyethyl)amin.
-
Andere
weitere Weichmacher schließen
Aminoxide, Betaine und Alkalimetallseifen ein, sind jedoch nicht
darauf beschränkt.
Die bevorzugten Fettsäurevorläufer enthalten
einen hohen Anteil an Unsättigung,
wobei Oleylgruppen die besonders bevorzugten sind.
-
Optional
-
Die
Zusammensetzung kann optionale Bestandteile enthalten, die zur weiteren
Verbesserung des ästhetischen
Erscheinungsbilds der damit behandelten Gewebe geeignet sind. Geeignete
optionale Bestandteile schließen
Polyethylenglycole, zusätzliche
Gewebeweichmacherbestandteile, Enzyme, Cyclodextrin/Parfüm-Komplexe und freie
Parfümabgabesysteme
und Gemische davon, vorzugsweise in Form eines Alkalimetallsalzes,
idealerweise Natrium, ein.
-
Poyethylenglycol
-
Ein
polymeres Material, das wahlweise eingeschlossen werden kann, ist
Polyethylenglycol (PEG). Falls verwendet, kann PEG bei Lagerung
der Zusammensetzung der Erfindung eine Zunahme der Viskositätsstabilität bereitstellen.
Typische Molekulargewichtsbereiche für diese Zwecke liegen im Bereich
von 500 bis 100.000, vorzugsweise von 1000 bis 50.000, stärker bevorzugt
von 1500 bis 10.000. Ein besonders bevorzugtes Molekulargewicht
ist 4.000. Falls vorliegend, betragen typische Polyethylenglycolgehalte
0,01 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 Gew.-% der Zusammensetzung.
-
Zusätzliche
Bestandteile
-
Die
Zusammensetzung kann auch wahlweise zusätzliche Bestandteile enthalten,
wobei Beispiele oberflächenaktive
Konzentrationshilfen, Elektrolytkonzentrationshilfen, Antioxidationsmittel
und Reduktionsmittel, Emulgatoren, Bakterizide, Farbmittel, Parfüms, Konservierungsmittel,
optische Aufheller, Anti-Ionisierungsmittel,
Chelatbildner, natürliche
und synthetische Extrakte und Antischäumungsmittel einschließen, jedoch
nicht darauf beschränkt
sind.
-
Stabilisatoren
-
Stabilisatoren
können
ebenfalls wahlweise zugesetzt werden. Falls verwendet, unterstützt der
Stabilisator das Erzielen der gewünschten Endproduktviskosität sowie
das Stabilisieren des fertigen Produkts bei Lagerung. Stabilisatoren
sind typischerweise ausgewählt
aus einzellangkettigen kationischen oberflächenaktiven Alkylverbindungen,
nichtionischen alkoxylierten oberflächenaktiven Verbindungen, Aminoxiden,
Fettsäuren und
Gemischen davon, die typischerweise mit einem Gehalt von 0 bis 15
Gew.-% der Zusammensetzung verwendet werden.
-
Elektrolytstabilisatoren
-
Anorganische
die Viskosität
regulierende Mittel, die auch wie die Stabilisatoren wirken oder
die Wirkung davon verbessern können,
schließen
wasserlösliche,
ionisierbare Salze ein, die ebenfalls wahlweise in die Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung eingebracht werden können. Das Einbringen dieser
Bestandteile in die Zusammensetzung muss mit sehr niedriger Geschwindigkeit
erfolgen.
-
Eine
breite Vielzahl an ionisierbaren Salzen kann verwendet werden. Beispiele
für geeignete
Salze sind die Halogenide der Metalle der Gruppe IA und IIA des
Periodensystems der Elemente, z.B. Calciumchlorid, Magnesiumchlorid,
Natrium chlorid, Kaliumbromid und Lithiumchlorid. Die ionisierbaren
Salze sind während des
Verfahrens des Mischens der Inhaltsstoffe zur Herstellung der Zusammensetzungen
hier und später
zum Erhalt der gewünschten
Viskosität
besonders nützlich.
Die verwendete Menge an ionisierbaren Salzen hängt von der in den Zusammensetzungen
verwendeten Menge der Wirkstoffe ab und kann gemäß den Wünschen der die Formulierung
zubereitenden Person eingestellt werden. Typische Salzgehalte, die
zum Regulieren der Viskosität
der Zusammensetzung verwendet werden, betragen 20 bis 2000 parts
per million (ppm), vorzugsweise 20 bis 1100 ppm, bezogen auf das
Gewicht der Zusammensetzung.
-
Alkylenpolyammoniumsalze
können
in die Zusammensetzung eingebracht werden, um zusätzlich zu oder
anstelle der wasserlöslichen
ionisierbaren vorstehenden Salze Viskositätsregulierung zu verleihen.
Zudem können
diese Mittel als Radikalfänger
wirken, indem sie Ionenpaare mit dem anionischen Detergens bilden,
das von der Hauptwäsche
in die Spülung
und auf die Gewebe mitgeschleppt wird, und die Weichheitsleistung
verbessern. Diese Mittel können
die Viskosität über einen
breiteren Temperaturbereich, insbesondere bei niedrigen Temperaturen,
verglichen mit anorganischen Elektrolyten, stabilisieren.
-
Spezifische
Beispiele für
Alkylenpolyammoniumsalze schließen
1-Lysinmonohydrochlorid
und 1,5-Diammonium-2-methylpentandihydrochlorid ein. Die vorliegende
Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Behandeln von Geweben,
das den Schritt des Inkontaktbringens der Gewebe im Spülzyklus
mit einem eine wie hier vorstehend definierte Zusammensetzung enthaltenden
wässrigen
Medium umfasst. Vorzugsweise liegt das wässrige Medium bei einer Temperatur
zwischen 2 bis 40°C,
vorzugsweise zwischen 5 bis 25°C
vor.
-
Die
Erfindung wird in den folgenden, nicht beschränkenden Beispielen veranschaulicht,
in welchen alle Prozentanteile, wenn nicht anders angegeben, auf
einer Wirkstoffgewichtsprozent-Basis vorliegen.
-
Weichheitsverbesserung
-
Die
Verwendung eines kationischen oberflächenaktiven Mittels der Formel
(I) ergibt, verglichen mit Standard Ditalg-Esterquat, gewöhnlich eine
relativ geringe Leistung.
-
Wir
testeten die Weichheitsleistung von Formulierungen mit kationischem
Monoalkyl gegen eine standardmäßige, im
Handel erhältliche
Gewebeweichmacherzusammensetzung auf der Basis von Ditalg-Esterquat.
-
Frottéstoffe
wurden mit verschiedenen Gewebeweichmachern gewaschen und anschließend, nachdem
sie trocken waren, von einer Gruppe von Versuchsteilnehmern beurteilt.
-
Die
Versuchsteilnehmer wurden gebeten, den Teststoffproben eine Zahl
von 0 (sehr rau) bis 7 (sehr weich) zuzuordnen.
-
Getestete
Produkte und Ergebnisse:
-
-
Wie
eindeutig offensichtlich, erhöhen
1,85% eines weiteren Amin-Gewebeweichmachers
der Formel (II) die Weichheitsleistung eines kationischen Monoalkyl-Gewebeweichmachers
stark.
-
Viskositätsverbesserung
-
Die
Viskosität
der Formulierung zu erhöhen
und gleichzeitig die Klarheit des Produkts beizubehalten, ist sehr
schwierig.
-
Die
folgende Tabelle listet die bewerteten Verdickungsmittel auf:
-
-
-
Es
gibt zwei Polymere, die erhöhte
Viskositäten
aufweisen: Rohagit KF720 und Polyflos SA 4W. Unglücklicherweise
weisen sie den Nachteil auf, dass sie sehr teuer und in den Formulierungen
schwierig zu lösen
sind.
-
Wir
fanden, dass die Zugabe eines Hydrotrops, wie von Natriumcumolsulfonat
(SCS) und Natriumxylolsulfonat (SXS), als Verdickungsmittel verwendet
werden kann: Natriumcumolsulfonat (40% Wirkstoffe) mit einem 2%igen
Gehalt erhöht
die Viskosität
der Formulierung von 10 cps auf 500–700 cps.
-
-
Zusätzliche
Beispiele schließen
ein:
-
Wie
ersichtlich, führt
die Erhöhung
des Hydrotropgehalts über
2,5% zu einer verminderten Viskosität und Trübheit, was beides unerwünschte Merkmale
der vorliegenden Erfindung sind.