DE69830298T2

DE69830298T2 - Verwendung eines Kristallwachstumsinhibitors zur Verminderung der Abreibung von Geweben

Info

Publication number: DE69830298T2
Application number: DE69830298T
Authority: DE
Inventors: Masschelein, (NMN), Axel; Christiaan Arthur Jacques Kamiel West Chester Thoen
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1997-11-24
Filing date: 1998-06-27
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2018-06-28
Also published as: EP0918088A1; DE69830298D1; ATE296345T1; ES2244032T3

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Kristallisationsverzögerers zur Verminderung des Abriebs an Geweben bzw. Stoffen, der bei der Haushaltswaschbehandlung auftritt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Das Aussehen von Geweben, z. B. Bekleidung, Bettwäsche, Haushaltsgeweben wie Tischdecken, ist ein Bereich, auf den der Verbraucher achtet. In der Tat kann bei den Verwendungen der Gewebe durch einen typischen Verbraucher, wie Tragen, Waschen, Spülen und/oder elektrische Wäschetrocknung von Geweben, eine Minderung beim Aussehen des Gewebes stattfinden. Es wurde jetzt festgestellt, dass diese Minderung zumindest teilweise dem Abrieb der Gewebefasern bei Waschbehandlungen zuzuschreiben ist. Dieses Problem des Gewebeabriebs ist nach mehreren Waschzyklen noch akuter.
Die Lösung dieses Problems wurde in der Technik auf mindestens zwei Arten erreicht, entweder (i) durch Beheben des Gewebeabriebs, der bereits aufgetreten ist, oder durch (ii) Vermeidung des Problems des Gewebeabriebs.
Eine Lösung für dieses Problem mittels (i) ist in US 3 894 318 angegeben, wobei das Gewebeabriebproblem, das wiederum zu einem Knötchenbildungseffekt am Gewebe führt, durch weiteren Abrieb des Gewebes vermindert wird.
Andererseits ist eine Lösung für dieses Problem mittels (ii) die Behandlung des Gewebes mit polymeren Substanzen, die sich auf dem Gewebe absetzen und so die Fasern vor Abrieb schützen. Eine typische Offenbarung ist in US 4985040 zu finden, das zunächst die Anlagerung eines Polyamid-Epichlorhydrin-Harzes und dann die eines Polyurethans nennt. EP 506 246 (Rohm und Haas, veröffentlicht am 30. September 1992) offenbart Verfahren für die Herstellung von Itakonsäurepolymeren und -copolymeren. D1 erwähnt außerdem, dass diese Polymere für die Bekämpfung des Kristallwachstums während eines Waschzyklus geeignet sind und dass diese Polymere Abriebwiderstand zum Weben verleihen.
EP 753 565 (P&G, veröffentlicht am 15. Januar 1997) offenbart Waschmittelzusammensetzungen, die ein kationisches Estertensid in Kombination mit einem Kristallisationsverzögererbestandteil aus einer Organodiphosphonsäure umfassen.
WO 95/29980 (P&G, veröffentlicht am 9. November 1995) offenbart Gewebeweichmacherzusammensetzungen, die (a) einen oder mehrere kationische Gewebeweichmacher, nichtionische Gewebeweichmacher oder Mischungen davon; (b) Cellulose und (c) eine als Antioxidans wirksame Menge eines freie Radikale fangenden Antioxidans, eines Chelanten und Mischungen davon umfasst.
WO 96/26999 (P&G, veröffentlicht am 6. September 1996) offenbart die Verwendung einer flüssigen Zusammensetzung, die ein Peroxygenbleichmittel und eine Kupfer- und/oder Eisen- und/oder Manganchelat bildende Verbindung zur Vorbehandlung eines verschmutzten Gewebes, bevor das Gewebe gewaschen wird, umfasst.
US 5,726,280 (Bayer, veröffentlicht am 10. März 1998) offenbart Wasseraufbereitungs- und Waschmittelzusammensetzungen, die ein Polymer umfassen, das Grundeinheiten von Aspartyl spezieller Strukturen enthält. D5 erwähnt des Weiteren 2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure als Kesselsteinverhütungsmittel.
Ungeachtet der Fortschritte im Fachgebiet, die von der obigen Offenbarung dargestellt sind, besteht weiterhin ein Notwendigkeit für Lösungen, die eine effiziente Verminderung des Gewebeabriebs bieten.
Es wurde jetzt festgestellt, dass die Verwendung eines Kristallisationsverzögerers (CGI), insbesondere ein CGI für Kalkablagerungen, eine solche Notwendigkeit erfüllt.
Mit „effiziente Verminderung des Gewebeabriebs" ist gemeint, dass Gewebe, die mit dem CGI behandelt wurden, ein verbessertes Aussehen aufgrund eines verminderten Gewebeabriebs im Vergleich zu unbehandelten, gewaschenen Geweben zeigen.
Von Kristallisationsverzögerern, insbesondere der organischen diphosphonischen Art, ist seit langem im Fachgebiet der Waschmittel bekannt, dass sie den Aufbau von Kalkablagerungen an Waschmaschinenteilen (z. B. Heizwiderstand) vermindern. Eine typische Offenbarung ist in WO 97/05226 zu finden, wo der CGI das Problem weißer Ablagerungen, das durch Carbonatsalze verursacht wird, verbessert. Ihre Verwendung als ein Mittel zur Verminderung des Gewebeabriebs ist nicht offenbart.
Mit „Kristallisationsverzögerer" ist eine Verbindung gemeint, die die Geschwindigkeit der Bildung anorganischer Mikrokristalle vermindert, wodurch die Größe und/oder Menge solcher Mikrokristalle auf der Oberfläche des Gewebes vermindert wird.
Es ist daher ein Vorteil der Erfindung, die Verwendung eines Kristallisationsverzögerers zur Verminderung von Gewebeabrieb, insbesondere Gewebeabrieb, der beim Haushaltswaschvorgang auftritt, zu bieten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Kristallisationsverzögerers zur Verminderung von Gewebeabrieb, insbesondere Gewebeabrieb, der beim Haushaltswaschvorgang von Geweben eintritt, wie in Anspruch 1 definiert.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Kristallisationsverzögerer
Ein Kristallisationsverzögerer ist der wesentliche Bestandteil der Erfindung.
Der geeignete CGI zum diesbezüglichen Gebrauch kann durch das folgende Testverfahren, der so genannten Testmessung der Kristallisationsverzögerung, definiert werden.
Testmessung der Kristallisationsverzögerung
Die Fähigkeit einer Verbindung, Kristallwachstum zu verzögern, wird durch die Beurteilung der Wirkung auf die Wachstumsrate anorganischer Mikrokristalle in vitro erfasst. Zu diesem Zweck kann ein System, das 1964 von G. H. Nancollas entwickelt wurde und in Nancollas, G. H und Koutsoukos, P. G. „Calcium Phosphate Nucleation and Growth in solution" Prog. Crystal Growth Charact. 3, 77-102 (1980) beschrieben ist, verwendet werden. Dieses System besteht aus der Messung der Wachstumsrate von Calciumphosphatkristallen, die mit Hydroxyapatit ([Ca₅(PO₄)₃OH] oder HAP) geimpft sind, in der Gegenwart von CaCl₂ und NaH₂PO₄. Calciumphosphatwachstum gibt Protonen ab, die mit einer starken Lauge titriert werden können. Die Menge der Lauge, die benötigt wird, um den pH-Wert während des Kristallwachstums konstant zu halten, ermöglicht es Fachleuten, die Kristallwachstumsrate direkt zu messen und die Wirkungen potentieller Kristallisationsverzögerer zu bestimmen. Ein typische Darstellung eines solchen Experiments wird nachstehend gezeigt:
Der beobachtete Zeitverzögerungswert definiert die Effizienz einer Verbindung, das Wachstum von Calciumphosphatkristallen zu verzögern, wobei gilt, je höher die Zeitverzögerung, desto besser der CGI.
Das folgende Verfahren kann verwendet werden, um die oben gezeigte Darstellung experimentell zu konstruieren:
350 ml destilliertes Wasser (zweimal destilliert), 35 ml KCl 2,1 M, 50 ml CaCl₂ 0,0175 M und 50 ml KH₂PO₄ 0,01 M in einen Reaktionsbehälter geben. Eine pH-Elektrode aus Glas und eine standardmäßige Kalomelvergleichselektrode, angeschlossen an ein automatisches Titriergerät, einführen. Stickstoffgas perlen lassen und die Temperatur des Reaktionsgemisches auf 37°C stabilisieren. Wenn die Temperatur und der pH-Wert stabilisert sind, den CGI-Kandidaten in der zu testenden Konzentration (z. B. 1,10^-6 M) hinzufügen. Mit KOH 0,05 M auf einen pH-Wert von 7,4 titrieren. Das Reaktionsgemisch dann mit 5 ml Hydroxyapatit-Aufschlämmung [Cas(PO₄)OH] impfen.
Die Hydroxyapatit-Aufschlämmung wird folgendermaßen hergestellt: 100 g Bio-Gel^® HTP Hydroxyapatit-Pulver wird in 1 l destilliertem Wasser fein verteilt. Der pH-Wert der gewonnenen Aufschlämmung wird durch die tropfenweise Zugabe von HCl 6N auf 2,5 gesenkt. Dies wird dann zum Kochen gebracht und unter Rühren sieben Tage lang in einem 2 l Rundkolben, der an einen Kühler angeschlossen ist, unter Rückfluss gekocht. Nach Abkühlen auf Zimmertemperatur wird der pH-Wert durch tropfenweise Zugabe von 50%igem NaOH auf 12,0 eingestellt, und die Aufschlämmung wird weitere sieben Tage wie zuvor am Rückflusskühler gekocht. Die Aufschlämmung wird zwei Tage ruhen gelassen und der Überstand wird abgesaugt. Der Kolben wird neu mit 1,5 l destilliertem Wasser gefüllt, kräftig gerührt und erneut zwei Tage lang ruhen gelassen. Insgesamt sieben Spülungen, wie oben beschrieben, werden durchgeführt. Der pH-Wert wird durch die tropfenweise Zugabe von HCl 2N unter kräftigem Rühren auf 7,0 eingestellt. Die gewonnene Aufschlämmung wird bei 37°C über elf Monate hinweg aufbewahrt.
Die oben gezeigte Darstellung wird durch die Aufzeichnung der Laugenmenge erreicht, die mit der Zeit hinzugefügt wird, um den pH-Wert des Reaktionsmittels zu halten. Die Zeitverzögerung für einen bestimmten Kristallisationsverzögerer wird graphisch bestimmt, wie in der obigen Abbildung beschrieben.
Die für den Zweck dieser Erfindung zu verwendenden Kristallisationsverzögerer haben bei einer Konzentration von 1,10^-6 M eine Zeitverzögerung von mindestens 10 Minuten, vorzugsweise mindestens 20 Minuten, am meisten bevorzugt mindestens 50 Minuten.
Eine weitere geeignete Methode zur Bestimmung der Kristallisationsverzögerungseigenschaft des ausgewählten Bestandteils, die mit der Zeitverzögerungsmethode vergleichbar ist, ist eine visuelle Einstufung. Die Methode ist wie folgt:
Ein mehrzyklischer Wäschewaschtest wird über mehrere (z. B. 10) Zyklen wiederholten Waschens und wiederholter elektrischer Wäschetrocknung durchgeführt. Die verwendeten Bedingungen sind für die gewünschte geographische Region typisch (z. B. verwendete haushaltsübliche Waschmaschine, verwendetes Waschmittel, Verwendung des zur Spülung hinzugefügten Produkts, Wasserhärte, gewaschene Bekleidungsstücke usw.). Mindestens zwei Testdurchgänge werden parallel durchgeführt, einschließlich der Zusammensetzung der Erfindung und eines separaten Vergleichsdurchgangs. Nachdem die erforderliche Anzahl der Waschzyklen durchgeführt wurde, werden die Testtextilien (Kleidungsstücke) zum Vergleich durch erfahrene Bewerter unter kontrollierten Beleuchtungsbedingungen vorgelegt. Die visuelle Einstufung ist ein besser/schlechter-Vergleich des sichtbaren kristallinen Rückstands auf der Oberfläche der Testtextilien, wobei der Testdurchgang mit dem Vergleichsdurchgang verglichen wird. Dunkelfarbige, gestrickte Baumwollartikel sind am besten für diesen Vergleich geeignet.
Zusätzlich unterscheiden sich die Kristallisationsverzögerer von den Maskierungsmitteln durch ihre niedrige Bindungsaffinität für Kupfer, definiert durch seinen LogK-Wert, d. h. der ML/M.L LogK des GCI bei 25 C, 0,1 Ionenstärke ist niedriger als 15, vorzugsweise niedriger als 12.
Die CGI zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung sind aus Carboxylverbindungen, organischen Monophosphonsäuren, organischen Diphosphonsäuren und Mischungen davon ausgewählt.
Carboxylverbindungen
Typisch für eine Carboxylverbindung zum diesbezüglichen Gebrauch sind die Carboxylverbindungen, ausgewählt aus Glycolsäure, Phytinsäure, monomeren Polycarbonsäuren, homo- oder copolymeren Polycarbonsäuren oder deren Salzen, in denen die Polycarbonsäure mindestens zwei Carboxylreste umfasst, die voneinander durch nicht mehr als zwei Kohlenstoffatome getrennt sind.
Bei der Verwendung in Salzform werden Alkalimetalle, wie Natrium, Kalium und Lithium, oder Alkanolammoniumsalze bevorzugt.
Organische Reinigungsmittel-CGIs, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet sind, schließen eine große Vielfalt an Polycarboxylatverbindungen ein, sind aber nicht auf diese beschränkt. Wie hier verwendet, verweist „Polycarboxylat" auf Verbindungen mit mehreren Carboxylatgruppen, vorzugsweise mindestens 3 Carboxylaten. Polycarboxylat-CGI kann der Zusammensetzung im Allgemeinen in Säureform zugegeben werden, kann aber auch in Form eines neutralisierten Salzes zugesetzt werden. Bei der Verwendung in Salzform werden Alkalimetalle, wie Natrium, Kalium und Lithium, oder Alkanolammoniumsalze bevorzugt.
Polycarboxylat-CGIs schließen eine Vielzahl von Kategorien nützlicher Materialien ein. Eine wichtige Kategorie von Polycarboxylat-CGIs umfasst die Etherpolycarboxylate, einschließlich Oxydisuccinat, wie in US-Patent 3,128,287 und US-Patent 3,635,830 offenbart. Siehe auch „TMS/TDS"-CGIs im US-Patent 4,663,071. Zu den geeigneten Etherpolycarboxylaten gehören auch cyclische Verbindungen, insbesondere alicyclische Verbindungen, wie die in den US-Patenten 3,923,679, 3,835,163, 4,158,635, 4,120,874 und 4,102,903 beschriebenen.
Andere nützliche CGIs schließen die Etherhydroxypolycarboxylate, Polyacrylatpolymere, Copolymere von Maleinsäureanhydrid mit Ethylen oder Vinylmethylether oder Acrylsäure, 1,3,5-Trihydroxybenzol-2,4,6-trisulfonsäure und Carboxymethyloxybernsteinsäure, die verschiedenen Alkalimetall-, Ammonium- und substituierten Ammoniumsalze von Polyessigsäuren, wie Ethylendiamintetraessigsäure und Nitrilotriessigsäure, sowie Polycarboxylate, wie Mellithsäure, Bernsteinsäure, Oxydibernsteinsäure, Polymaleinsäure, Benzol-1,3,5-tricarbonsäure, Carboxymethyloxybernsteinsäure und lösliche Salze davon ein.
Das Molekulargewicht dieser Polymere und Copolymere ist vorzugsweise unter 100.000, am meisten bevorzugt zwischen 500 und 50.000.
Im Handel erhältliche Polymere, die zum diesbezüglichen Gebrauch geeignet sind, die die Fällung der Salze der Pufferkomponente bei Verdünnung der Zusammensetzung in Wasser verhindern, sind die Polyacrylatpolymere, die unter der Handelsbezeichnung Good-Rite^® von BF Goodrich, Acrysol^® von Rohm & Haas, Sokalan^® von BASF, Norasol^® von Norso Haas vertrieben werden. Bevorzugte, im Handel erhältliche Polymere sind die Polyacrylatpolymere, insbesondere die Norasol^®-Polyacrylatpolymere, und mehr bevorzugt sind das Polyacrylatpolymer Norasol^® 410N (MW 10.000) und das mit Aminophosphongruppen modifizierte Polyacrylatpolymer Norasol^® 440N (MW 4000) und seine entsprechende Säureform Norasol^® QR 784 (MW 4000) von Norso-Haas.
Citrate, z. B. Citronensäure und lösliche Salze davon (insbesondere Natriumsalz), sind zum diesbezüglichen Gebrauch geeignete Polycarboxylat-CGI.
In den die vorliegende Erfindung enthaltenen Zusammensetzungen sind auch die 3,3-Dicarboxy-4-oxa-1,6-hexandioate und die verwandten Verbindungen geeignet, die in US-Patent 4,566,984 offenbart sind. Nützliche Bernsteinsäure-CGI schließen die C₅-C₂₀-Alkyl- und -Alkenylbernsteinsäuren und Salze davon ein. Eine besonders bevorzugte Verbindung dieses Typs ist Dodecenylbernsteinsäure. Spezielle Beispiele für Succinat-CGIs umfassen: Laurylsuccinat, Myristylsuccinat, Palmitylsuccinat, 2-Dodecenylsuccinat (bevorzugt), 2-Pentadecenylsuccinat und dergleichen. Laurylsuccinate sind die bevorzugten CGIs dieser Gruppe und sind in EP 0,200,263 beschrieben.
Andere geeignete Polycarboxylate sind in US-Patent 4,144,226 und in US-Patent 3,308,067 offenbart. Siehe auch US-Patent 3,723,322.
Organische Monophosphonsäure
Organomonophosphonsäure oder eines ihrer Salze oder Komplexe ist auch zum Gebrauch als CGI hierin geeignet.
Unter Organomonophosphonsäure wird hierin eine Organomonophosphonsäure verstanden, die keinen Stickstoff als Teil ihrer chemischen Struktur enthält. Diese Definition schließt daher die Organoaminophosphonate aus, die jedoch als Schwermetallionen-Segestriermittel in die Zusammensetzungen der Erfindung eingeschlossen werden können.
Die Organomonophosphonsäure-Komponente kann in ihrer Säureform oder in Form eines ihrer Salze oder Komplexe mit einem geeigneten Gegenion vorliegen. Vorzugsweise sind jegliche Salze/Komplexe wasserlöslich, wobei die Alkalimetall- und Erdalkalimetallsalze/-komplexe besonders bevorzugt sind.
Eine bevorzugte Organomonophosphonsäure ist 2-Phosphonbutan-1,2,4-tricarbonsäure, die im Handel von Bayer unter dem Handelsnamen Bayhibit erhältlich ist.
Organodiphosphonsäure
Organodiphosphonsäure oder eines ihrer Salze oder Komplexe ist auch zum Gebrauch als CGI hierin geeignet.
Unter Organodiphosphonsäure wird hierin eine Organodiphosphonsäure verstanden, die keinen Stickstoff als Teil ihrer chemischen Struktur enthält. Diese Definition schließt daher die Organoaminophosphonate aus, die jedoch als Schwermetallionen-Segestriermittel in die Zusammensetzungen der Erfindung eingeschlossen werden können.
Die Organodiphosphonsäure-Komponente kann in ihrer Säureform oder in Form eines ihrer Salze oder Komplexe mit einem geeigneten Gegenion vorliegen. Vorzugsweise sind jegliche Salze/Komplexe wasserlöslich, wobei die Alkalimetall- und Erdalkalimetallsalze/-komplexe besonders bevorzugt sind.
Die Organodiphosphonsäure ist vorzugsweise eine C₁-C₄-Diphosphonsäure und mehr bevorzugt eine C₂-Diphosphonsäure, die aus Ethylendiphosphonsäure, α-Hydroxy-2-phenylethyldiphosphonsäure, Methylendiphosphonsäure, Vinyliden- 1,1-diphosphonsäure, 1,2-Dihydroxyethan-1,1-diphosphonsäure und Hydroxyethan-1,1-Diphosphonsäure und jeglichen Salzen davon und Mischungen davon ausgewählt ist.
Eine am meisten bevorzugte Organodiphosphonsäure ist Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (HEDP).
Unter den oben beschriebenen Klassen von CGI sind die zum diesbezüglichen Gebrauch bevorzugten Klassen die Klasse der organischen Monophosphonsäuren und/oder der organischen Diphosphonsäuren.
Der CGI kann in einem unabhängigen Produkt eingesetzt werden, einschließlich vor oder nach der Wäsche anzuwendender Zusatzstoffe. Er kann auch eingesetzt werden Er kann auch in vollständig formulierten Zusammensetzungen verwendet werden, einschließlich Wäschewaschzusammensetzungen sowie der Spülung zugesetzten Gewebeweichmacherzusammensetzungen und dem Trockner zugegebenen Zusammensetzungen (z. B. Tücher), die weichmachende und/oder antistatische Vorzüge bieten, und Spülzusatzzusammensetzungen.
Beimischungskonzentrationen des CGI in die Zusammensetzungen ist von 0,005 Gew.-% bis weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 1 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,005 Gew.-% bis 0,5 Gew.-%, am meisten bevorzugt von 0,05 Gew.-% bis 0,25 Gew.-% und am allermeisten bevorzugt von 0,1 Gew.-% bis 0,2 Gew.-% der Zusammensetzung.
Die Auswahl der Bestandteile, die zum Gebrauch in solchen vollständig formulierten Zusammensetzungen typisch sind, wird abhängig von ihrer Endverwendung getroffen. Wenn sie beispielsweise als eine Weichmacherzusammensetzung formuliert ist, umfasst sie eine Gewebeweichmacherverbindung.
Gewebeweichmacherverbindung
Typische Beimischungskonzentrationen der Weichmacherverbindung in die Weichmacherzusammensetzung sind von 1 Gew.-% bis 80 Gew.-%, vorzugs weise von 5 Gew.-% bis 75 Gew.-%, mehr bevorzugt von 15 Gew.-% bis 70 Gew.-% und noch mehr bevorzugt von 19 Gew.-% bis 65 Gew.-% der Zusammensetzung.
Die Gewebeweichmacherverbindung ist vorzugsweise aus einem kationischen, nichtionischen, amphoteren oder anionischen Gewebeweichmacherbestandteil ausgewählt. Typisch für die kationischen Weichmacherbestandteile sind die quartären Ammoniumverbindungen oder Aminvorläufer davon, wie sie nachstehend definiert sind.
A) – Aktive Gewebeweichmacherverbindung mit quartärem Ammonium
(1) Bevorzugte aktive Gewebeweichmacher-Verbindungen mit quartärem Ammonium haben die Formel
oder die Formel
worin Q eine Carbonyleinheit mit folgende Formel ist:
jede R-Einheit unabhängig Wasserstoff, C₁-C₆-Alkyl, C₁-C₆-Hydroxyalkyl und Mischungen davon, vorzugsweise Methyl oder Hydroxyalkyl ist; jede R¹-Einheit unabhängig lineares oder verzweigtes C₁₁-C₂₂-Alkyl, lineares oder verzweigtes C₁₁-C₁₂-Alkenyl und Mischungen davon ist, R² Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Hydroxyalkyl und Mischungen davon ist; X ein Anion ist, das mit Gewebeweichmachern und zusätzlichen Inhaltsstoffen verträglich ist; der Index m 1 bis 4, vorzugsweise 2 ist; der Index n 1 bis 4, vorzugsweise 2 ist.
Ein Beispiel für einen bevorzugten Gewebeweichmacher ist eine Mischung aus quaternisierten Aminen mit der Formel:
worin R vorzugsweise Methyl ist; R¹ eine lineare oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylkette ist, die mindestens 11 Atome, vorzugsweise mindestens 15 Atome umfasst. In dem obigen Beispiel für einen Gewebeweichmacher steht die Einheit -O₂CR¹ für eine Fettacyleinheit, die in der Regel von einer Triglyceridquelle abgeleitet ist. Die Triglyceridquelle stammt vorzugsweise von Talg [im folgenden auch „Tallow"], teilweise gehärtetem Talg, Schweinefett, teilweise gehärtetem Schweinefett, Pflanzenölen und/oder teilweise gehärteten Pflanzenölen, wie Canolaöl, Safloröl, Erdnussöl, Sonnenblumenöl, Maisöl, Sojabohnenöl, Tallöl, Reisöl, usw. und Mischungen dieser Öle.
Die bevorzugten Gewebeweichmacher der vorliegenden Erfindung sind die quartären Diester- und/oder Diamid-Ammonium-(DEQA-)Verbindungen, wobei die Diester und Diamide die folgende Formel aufweisen:
worin R, R¹, X und n gleich wie vorstehend für die Formeln (1) und (2) definiert sind, und Q folgende Formel aufweist:
Diese bevorzugten Gewebeweichmacher werden aus der Reaktion eines Amins mit einer Fettacyleinheit gebildet, wodurch ein Amin-Zwischenprodukt mit der folgenden Formel gebildet wird:
worin R vorzugsweise Methyl ist, Q und R¹ wie vorstehend definiert sind; gefolgt von einer Quaternisierung zum fertigen Weichmacherwirkstoff.
Nicht einschränkende Beispiele für die bevorzugten Amine, die verwendet werden, um die erfindungsgemäßen DEQA-Gewebeweichmacher zu bilden, umfassen Methylbis(2-hydroxyethyl)amin mit der folgenden Formel:
Methylbis(2-hydroxypropyl)amin mit der folgenden Formel:
Methyl(3-aminopropyl)(2-hydroxyethyl)amin mit der folgenden Formel:
Methylbis(2-aminoethyl)amin mit der folgenden Formel:
Triethanolamin mit der folgenden Formel:
Di(2-aminoethyl)ethanolamin mit der folgenden Formel:
Das Gegenion, X^(–), vorstehend, kann jedes beliebige mit dem Weichmacher verträgliche Anion sein, vorzugsweise das Anion einer starken Säure, beispielsweise Chlorid, Bromid, Methylsulfat, Ethylsulfat, Sulfat, Nitrat und dergleichen, mehr bevorzugt Chlorid oder Methylsulfat. Das Anion kann auch, jedoch weniger bevorzugt, eine Doppelladung tragen, in welchem Fall X^(–) für eine halbe Gruppe steht.
Talg und Canolaöl sind zweckmäßige und preiswerte Quellen von Fettacyleinheiten, die sich zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung als R¹-Einheiten eignen. Folgende sind nicht einschränkende Beispiele für quartäre Ammoniumverbindungen, die sich zum Gebrauch in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eignen. Der Ausdruck „Tallowyl", wie nachstehend verwendet, zeigt an, dass die R¹-Gruppe von einer Talg-Triglyceridquelle gewonnen ist und eine Mischung aus Fattyacyl-Gruppen ist. Ebenso bezieht sich die Verwendung des Ausdrucks Canolyl auf eine Mischung aus Fettacyl-Gruppen, die von Canolaöl abgeleitet sind.
Tabelle II
Gewebeweichmacher

N,N-Di(tallowyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N,N-Di(canolyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N,N-Di(tallowyloxyethyl)-N-methyl,N-(2-hydroxyethyl)ammoniumchlorid;
N,N-Di(canolyloxyethyl)-N-methyl,N-(2-hydroxyethyl)ammoniumchlorid;
N,N-Di(2-tallowyloxy-2-oxoethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N,N-Di(2-canolyloxy-2-oxoethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid
N,N-Di(2-tallowyloxyethylcarbonyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N,N-Di(2-canolyloxyethylcarbonyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N-(2-Tallowoyloxy-2-ethyl)-N-(2-tallowyloxy-2-oxoethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N-(2-Canolyloxy-2-ethyl)-N-(2-canolyloxy-2-oxoethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N,N,N-Tri(tallowyloxyethyl)-N-methylammoniumchlorid;
N,N,N-Tri(canolyloxyethyl)-N-methylammoniumchlorid;
N-(2-Tallowyloxy-2-oxoethyl)-N-(tallowyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N-(2-Canolyloxy-2-oxoethyl)-N-(canolyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
1,2-Ditallowyloxy-3-N,N,N-trimethylammoniopropanchlorid; und
1,2-Dicanolyloxy-3-N,N,N-trimethylammoniumpropanchlorid;
und Mischungen der obigen Wirkstoffe.

Andere Beispiele für quartäre Ammonium-Weichmacherverbindungen sind Methylbis(talgamidoethyl)(2-hydroxyethyl)ammoniummethylsulfat und Methylbis(hydriertes Talgamidoethyl)(2-hydroxyethyl)ammoniummethylsulfat; diese Materialien sind von Witco Chemical Company unter den Handelsnamen Varisoft^® 222 bzw. Varisoft^® 110 erhältlich.
Besonders bevorzugt ist N,N-Di(tallowyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid, worin die Talgketten mindestens teilweise ungesättigt sind.
Der Grad der Nichtsättigung, der in den Talg-, Canola- oder den anderen Fettacyleinheiten-Ketten enthalten ist, kann anhand der Iodzahl (IZ) der entsprechenden Fettsäure gemessen werden, die im vorliegenden Fall vorzugsweise im Bereich von 5 bis 100 liegen sollte, wobei zwei Kategorien von Verbindungen unterschieden werden, nämlich solche mit einer IZ unter oder über 25.
Tatsächlich wurde für Verbindungen mit der Formel:
die von Talgfettsäuren abgeleitet sind, gefunden, dass, wenn die Iodzahl von 5 bis 25, vorzugsweise 15 bis 20 ist, ein cis/trans-Isomer-Gewichtsverhältnis größer als ungefähr 30/70, vorzugsweise größer als ungefähr 50/50 und mehr bevorzugt größer als ungefähr 70/30 eine optimale Konzentrierbarkeit ergibt.
Für Verbindungen dieser Art, die aus Talgfettsäuren mit einer Iodzahl von über 25 bestehen, wurde gefunden, dass das Verhältnis von cis- zu trans-Isomeren weniger entscheidend ist, solange nicht sehr hohe Konzentrationen erforderlich sind.
Andere geeignete Beispiele für Gewebeweichmacher sind von Fattyacyl-Gruppen abgeleitet, wobei die Begriffe „Tallowyl" und Canolyl" in den obigen Beispielen durch die Begriffe „Cocoyl, Palmyl, Lauryl, Oleyl, Ricinoleyl, Stearyl, Palmityl" ersetzt werden, die der Triglyceridquelle entsprechen, von denen die Fattyacyl-Gruppen abgeleitet sind. Diese alternativen Fettacylquellen können entweder vollständig gesättigte oder vorzugsweise zumindest teilweise ungesättigte Ketten umfassen.
Wie vorstehend beschrieben, handelt es sich bei den R-Einheiten vorzugsweise um Methyl, jedoch werden geeignete Gewebeweichmacher durch Ersetzen des Namens „Methyl" in den obigen Beispielen in Tabelle II durch die Einheiten „Ethyl, Ethoxy, Propyl, Propoxy, Isopropyl, Butyl, Isobutyl und t-Butyl" beschrieben.
Das Gegenion X in den Beispielen von Tabelle II kann geeigneterweise durch Bromid, Methylsulfat, Formiat, Sulfat, Nitrat und Mischungen davon ersetzt werden. Tatsächlich liegt das Anion X lediglich als Gegenion der positiv geladenen quartären Ammoniumverbindungen vor. Der Umfang dieser Erfindung wird nicht als auf ein spezielles Anion beschränkt erachtet.
Für die vorangehenden aktiven Ester-Gewebeweichmacher ist der pH der Zusammensetzungen hierin ein wichtiger Parameter der vorliegenden Erfindung. Tatsächlich beeinflusst er die Stabilität der quartären Ammonium- oder Aminvorläuferverbindungen, insbesondere unter Bedingungen längerer Lagerung.
Der pH, wie er im vorliegenden Kontext definiert ist, wird in den unverdünnten Zusammensetzungen bei 20°C gemessen. Obwohl diese Zusammensetzungen bei einem pH von unter etwa 6,0 eingesetzt werden können, muss für eine optimale hydrolytische Stabilität dieser Zusammensetzungen der pH der unverdünnten Zusammensetzungen, gemessen unter den oben genannten Bedingungen, vorzugsweise im Bereich von etwa 2,0 bis etwa 5, vorzugsweise im Bereich von etwa 2,5 bis etwa 4,5, vorzugsweise etwa 2,5 bis etwa 3,5, liegen. Der pH dieser Zusammensetzungen hierin kann durch die Zugabe einer Brönsted-Säure reguliert werden.
Beispiele geeigneter Säuren umfassen die anorganischen Mineralsäuren, Carbonsäuren, insbesondere die niedermolekularen (C₁-C₅) Carbonsäuren, und Alkylsulfonsäuren. Geeignete anorganische Säuren umfassen HCl, H₂SO₄, HNO₃ und H₃PO₄. Geeignete organische Säuren umfassen Ameisen-, Essig-, Citronen-, Methylsulfon- und Ethylsulfonsäure. Bevorzugte Säuren sind Citronen-, Chlorwasserstoff-, Phosphor-, Ameisen-, Methylsulfonsäure und Benzoesäuren.
Die Verwendung der ethoxylierten aminofunktionellen Polymere in diesem Zusammenhang ist besonders nützlich. In der Tat, wie vorstehend erwähnt, werden die Weichmacherzusammensetzungen vorzugsweise in den oben genannten pH-Bereichen verwendet, das heißt unter sauren Bedingungen. In solchen sauren Bedingungen produzieren ethoxylierte aminofunktionelle Polymere, die nicht behandelt wurden, um die Aldehyde und/oder Ketone, die im Rohmaterial vorliegen, zu entfernen, diese ungewünschten Nebenprodukte und rufen somit einen üblen Geruch und Verfärbung hervor. Bei dem aminofunktionellen Polymer der Erfindung ist dies nicht der Fall, die Polymere sind bei sauren Bedingungen stabil und ebenso ist ihr resultierender Geruch und ihre resultierende Farbe.
Wie hierin verwendet, ist, wenn der Diester genannt wird, der Monoester eingeschlossen, der normalerweise bei der Herstellung anwesend ist. Für die Weichmachung, unter Bedingungen von Wäsche ohne/mit geringem Waschmitteleintrag, sollte der Prozentsatz des Monoesters so niedrig wie möglich sein, vorzugsweise nicht mehr als 2,5%. Bei Bedingungen mit hohem Waschmitteleintrag wird jedoch etwas Monoester bevorzugt. Insgesamt sind die Verhältnisse von Diester zu Monoester von etwa 100:1 bis etwa 2:1, vorzugsweise etwa von 50:1 bis etwa 5:1, mehr bevorzugt von etwa 13:1 bis etwa 8:1. Unter Bedingungen eines hohen Waschmitteleintrags liegt das Di-/Monoester-Verhältnis vorzugsweise bei etwa 11:1. Die Menge an vorhandenem Monoester kann bei der Herstellung der Weichmacherverbindung gesteuert werden.
Es können auch Mischungen von Wirkstoffen der Formel (1) und (2) hergestellt werden.
2) – Weitere geeignete quartäre Ammonium-Gewebeweichmacher-Verbindungen zum diesbezüglichen Gebrauch sind kationische Stickstoffsalze mit zwei oder mehr langkettigen acyclischen aliphatischen C₈-C₂₂-Kohlenwasserstoffgruppen oder einer dieser Gruppen und einer Arylalkylgruppe, die entweder allein oder als Teil einer Mischung verwendet werden können, und die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus:

(i) acyclischen quartären Ammoniumsalzen mit der Formel:
worin R⁴ eine acyclische aliphatische C₈-C₂₂-Kohlenwasserstoffgruppe ist, R⁵ eine gesättigte C₁-C₄-Alkyl- oder -Hydroxyalkylgruppe ist, R⁸ ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus R⁴ und R⁵-Gruppen, und A- ein Anion, wie oben definiert, ist;
(ii) diaminoalkoxylierten quartären Ammoniumsalzen mit der Formel:
worin n gleich 1 bis etwa 5 ist und R¹, R², R⁵ und A^– wie oben stehend definiert sind;
(iii) Mischungen davon.

Beispiele für die obige Klasse von kationischen Stickstoffsalzen sind die bekannten Dialkyldimethylammoniumsalze, wie Ditalgdimethylammoniumchlorid, Ditalgdimethylammoniummethylsulfat, Di(gehärteter Talg)dimethylammoniumchlorid, Distearyldimethylammoniumchlorid, Dibehenyldimethylammoniumchlorid. Di(gehärteter Talg)dimethylammoniumchlorid und Ditalgdimethylammoniumchlorid werden bevorzugt. Beispiele für im Handel erhältliche Dialkyldimethylammonium-Salze, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind Di(gehärteter Talg)dimethylammoniumchlorid (Handelsname Adogen^® 442), Ditalgdimethylammoniumchlorid (Handelsname Adogen^® 470, Praepagen^® 3445), Distearyldimethylammoniumchlorid (Handelsname Arosurf^® TA-100), alle von Witco Chemical Company erhältlich. Dibehenyldimethylammoniumchlorid wird unter dem Handelsnamen Kemamine Q-2802C von der Humko Chemical Division der Witco Chemical Corporation verkauft.
Dimethylstearylbenzylammoniumchlorid wird unter den Handelsnamen Varisoft^® SDC von Witco Chemical Company und Ammonyx^® 490 von Onyx Chemical Company verkauft.
B) – Amin-Gewebeweichmacherverbindung
Geeignete Amin-Gewebeweichmacherverbindungen zum diesbezglichen Gebrauch, die in Aminform oder kationischer Form vorliegenden können, sind ausgewählt aus:
(i) – Reaktionsprodukten von höheren Fettsäuren mit einem Polyamin, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Hydroxyalkylalkylendiaminen und Dialkylentriaminen und Mischungen davon. Diese Reaktionsprodukte sind Mischungen verschiedener Verbindungen angesichts der multifunktionellen Struktur der Polyamine.
Der bevorzugte Bestandteil (i) ist eine Stickstoffkomponente, die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus den Reaktionsproduktmischungen oder einigen ausgewählten Bestandteilen der Mischungen.
Ein bevorzugter Bestandteil (i) ist eine Verbindung, die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus substituierten Imidazolinverbindungen mit der Formel:
worin R⁷ eine acyclische aliphatische C₁₅-C₂₁-Kohlenwasserstoffgruppe ist und R⁸ eine zweiwertige C₁-C₃-Alkylengruppe ist.
Materialien des Bestandteils (i) sind im Handel erhältlich als: Mazamide^® 6, verkauft von Mazer Chemicals, oder Ceranine HC, verkauft von Sandoz Colors & Chemicals; Stearinhydroxyethylimidazolin, verkauft unter den Handelsnamen Alkazine ST von Alkaril Chemicals, Inc., oder Schercozoline^® S von Scher Chemicals, Inc.; N,N''-Ditalgalkoyldiethylentriamin; 1-Talgwamidoethyl-2-talgimidazolin (worin in der vorangehenden Struktur R¹ eine aliphatische C₁₅-C₁₇-Kohlenwasserstoffgruppe ist, und R⁸ eine zweiwertige Ethylengruppe ist).
Einige der Bestandteile (i) können auch zunächst in einer Brönstedsäure-Dispergierhilfe, die einen pKa-Wert von nicht mehr als etwa 4 hat, fein verteilt werden; mit der Maßgabe, dass der pH-Wert der abschließenden Zusammensetzung nicht größer als etwa 6 ist. Einige bevorzugte Dispergierhilfen sind Chlorwasserstoffsäure, Phosphorsäure oder Methylsulfonsäure.
Sowohl N,N''-Ditalgalkoyldiethylentriamin als auch 1-Talg(amidoethyl)-2-talgimidazolin sind Reaktionsprodukte von Talgfettsäuren und Diethylentriamin und sind Vorläufer des kationischen Gewebeweichmachers Methyl-1-talgamidoethyl-2-talgimidazoliniummethylsulfat (siehe „Cationic Surface Active Agents as Fabric Softeners," R. R. Egan, Journal of the American Oil Chemicals' Society, Januar 1978, Seiten 118-121). N,N''-Ditalgalkoyldiethylentriamin und 1-Talgamidoethyl-2-talgimidazolin können als Versuchschemikalien von Witco Chemical Company bezogen werden. Methyl-l-talgamidoethyl-2-talgimidazoliniummethylsulfat wird von Witco Chemical Company unter dem Handelsnamen Varisoft^® 475 verkauft.
(ii)- Weichmacher mit der Formel:
worin jedes R² eine C_1-6-Alkylengruppe, vorzugsweise eine Ethylengruppe, ist und G ein Sauerstoffatom oder eine -NR-Gruppe ist und jedes R, R¹, R² und R⁵ die oben angegebenen Definitionen hat und A^– die Definitionen hat, die oben für X^– angegeben sind.
Ein Beispiel für die Verbindung (ii) ist 1-Oleylamidoethyl-2-oleylimidazoliniumchlorid, 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 Chloridanion ist.
(iii) – Weichmacher mit der Formel:
worin R, R¹, R² und A^– wie oben definiert sind.
Ein Beispiel für die Verbindung (iii) ist die Verbindung mit der Formel:
worin R¹ von Oleinsäure abgeleitet ist.
Zusätzliche, hierin geeignete Gewebeweichmacher sind in US-Patent Nr. 4,661,269, erteilt am 28. April 1987 in den Namen Toan Trinh, Errol H. Wahl, Donald M. Swartley und Ronald L. Hemingway; US-Patent Nr. 4,439,335, Burns, erteilt am 27. März 1984 und in U.S.-Patent 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; 4,237,016, Rudkin, Clint und Young, und der europäischen Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 472,178, von Yamamura et al., beschrieben, wobei alle der Dokumente hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind.
Natürlich kann der Ausdruck „Weichmacher" auch Mischungen von Weichmachern umfassen.
Bevorzugt unter den Klassen von Weichmacherverbindungen, die vorstehend offenbart wurden, sind die Gewebeweichmacher aus quartären Diester- oder Diamido-Ammoniumverbindungen (DEQA).
Die Zusammensetzung der Erfindung kann, zusätzlich oder ersatzweise zu den vorstehend beschriebenen Bestandteilen, einen oder mehrere der folgenden Inhaltsstoffe enthalten.
Fakultative Bestandteile
(A) – Flüssiger Träger
Ein fakultativer, aber bevorzugter Bestandteil ist ein flüssiger Träger. Der in den gebrauchsfertigen Zusammensetzungen verwendete flüssige Träger ist vorzugsweise mindestens hauptsächlich Wasser, aufgrund seiner niedrigen Kosten, relativen Verfügbarkeit, Sicherheit und Umweltverträglichkeit. Die Konzentration von Wasser im flüssigen Träger ist vorzugsweise mindestens etwa 50 Gew.-%, am meisten bevorzugt mindestens etwa 60 Gew.-% des Trägers. Mischungen aus Wasser und organischen Lösungsmitteln mit einem niedrigen Molekulargewicht von beispielsweise < etwa 200, z. B. niedere Alkohole wie Ethanol, Propanol, Isopropanol oder Butanol, sind als Trägerflüssigkeit geeignet. Niedermolekulare Alkohole schließen einwertige, zweiwertige (Glycol usw.), dreiwertige (Glycerin usw.) und höhere mehrwertige (Polyol-) Alkohole ein.
(B) – Zusätzliche Lösungsgsmittel
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können ein oder mehrere Lösungsmittel, die eine einfachere Formulierung bieten, umfassen. Diese Lösungsmittel zur einfachen Formulierung sind alle in WO 97/03169 offenbart. Dies ist besonders der Fall bei der Formulierung von flüssigen, klaren Gewebeweichmacherzusammensetzungen. Bei der Anwendung umfasst das Lösungsmittelsystem zur einfachen Formulierung vorzugsweise weniger als etwa 40 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 10 Gew.-% bis etwa 35 Gew.-%, mehr bevorzugt von etwa 12 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-% und noch mehr bevorzugt von etwa 14 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-% der Zusammensetzung. Das Lösungsmittel zur einfachen Formulierung wird ausgewählt, um die Geruchsauswirkung des Lösungsmittels in der Zusammensetzung zu minimieren und der fertigen Zusammensetzung eine niedrige Viskosität zu verleihen. Isopropylalkohol ist beispielsweise nicht sehr wirksam und hat einen starken Geruch. n-Propylalkohol ist wirksamer, hat aber auch einen deutlichen Geruch. Mehrere Butylalkohole haben auch Gerüche, können aber für effektive Durchsichtigkeit/Stabilität verwendet werden, insbesondere, wenn sie als Teil eines Lösungsmittelsystems für einfache Formulierung zur Minimierung ihres Geruchs verwendet werden. Die Alkohole werden auch für optimale Stabilität bei niedrigen Temperaturen ausgewählt, das heißt, sie können bei bis zu 4,4°C (etwa 40°F) Zusammensetzungen bilden, die flüssig mit annehmbaren, niedrigen Viskositäten und lichtdurchlässig, vorzugsweise durchsichtig sind, und sie können sich nach Lagerung bei bis zu minus 6,7°C (etwa 20°F) wieder regenerieren.
Die Eignung jeglicher Lösungsmittel zur leichten Formulierung für die Formulierung der flüssigen, konzentrierten, vorzugsweise durchsichtigen Gewebeweichmacherzusammensetzungen hierin mit der erforderlichen Stabilität ist überraschend selektiv. Geeignete Lösungsmittel können auf Grundlage ihres Octanol-/Wasser-Verteilungskoeffizienten (P), wie in WO 97/03169 definiert, gewählt werden.
Die Lösungsmittel für die einfache Formulierung hierin sind aus denjenigen ausgewählt, die einen ClogP-Wert von ca. 0,15 bis ca. 0,64 besitzen, vorzugsweise von ca. 0,25 bis ca. 0,64 und mehr bevorzugt von ca. 0,40 bis ca. 0,60, wobei das Lösungsmittel für die einfache Formulierung zumindest in gewissem Maße asymmetrisch ist und vorzugsweise einen Schmelz- oder Verfestigungspunkt hat, bei dem es bei Raumtemperatur oder bei annähernder Raumtemperatur flüssig bleibt. Lösungsmittel, die ein niedriges Molekulargewicht haben und biologisch abbaubar sind, sind für einige Zwecke ebenfalls wünschenswert. Die stärker asymmetrischen Lösungsmittel scheinen sehr wünschenswert zu sein, während stark symmetrische Lösungsmittel, wie 1,7-Heptandiol oder 1,4-Bis(hydroxymethyl)cyclohexan, die einen Symmetriepunkt haben, nicht in der Lage zu sein scheinen, die wesentlichen durchsichtigen Zusammensetzungen zu bieten, wenn sie allein verwendet werden, obwohl ihre ClogP-Werte in den bevorzugten Bereich fallen.
Die am meisten bevorzugten Lösungsmittel für einfache Formulierung können durch das Aussehen der Weichmachertröpfchen identifiziert werden, wie sie durch kryogene Elektronenmikroskopie der Zusammensetzungen beobachtet werden, die auf die in der Spülung verwendete Konzentration verdünnt wurden. Diese verdünnten Zusammensetzungen scheinen Dispersionen von Gewebeweichmacher zu haben, die eine stärker einschichtige Erscheinung als konventionelle Gewebeweichmacherzusammensetzungen zeigen. Je näher das Aussehen an Einschichtigkeit ist, desto besser scheinen die Zusammensetzungen zu funktionieren. Diese Zusammensetzungen bieten überraschend gute Gewebeweichmachung im Vergleich zu ähnlichen Zusammensetzungen, die auf konventionelle Weise mit demselben Gewebeweichmacher hergestellt wurden.
Lösungsmitel für einfache Formulierung, die ClogP-Werte haben, die in den erforderlichen Bereich fallen, sind nachstehend offenbart und aufgeführt. Dazu gehören Monoole, C6-Diole, C7-Diole, Octandiol-Isomere, Butandiol-Derivate, Trimethylpentandiol-Isomere, Ethylmethylpentandiol-Isomere, Propylpentandiol-Isomere, Dimethylhexandiol-Isomere, Ethylhexandiol-Isomere, Methylheptandiol-Isomere, Octandiol-Isomere, Nonandiol-Isomere, Alkylglycerylether, Di(hydroxyalkyl)ether und Arylglycerylether, aromatische Glycerylether, alicyclische Diole und Derivative, alkoxylierte Derivate von C₃C₇-Diol, aromatische Diole und ungesättigte Diole. Zu besonders bevorzugten Lösungsmitteln für einfache Formulierung gehören Hexandiole, wie 1,2-Hexandiol und 2-Ethyl-1,3-hexandiol, und Pentandiole, wie 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol.
(C) Dispergierhilfsmittel
Es können relativ konzentrierte Zusammensetzungen, die sowohl gesättigte als auch ungesättigte quartäre Diester-Ammoniumverbindungen enthalten, hergestellt werden, die ohne die Zugabe von Konzentrationshilfsmitteln stabil sind. Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung benötigen jedoch möglicherweise organische und/oder anorganische Konzentrationshilfsmittel, um noch höhere Konzentrationen zu erreichen und/oder um höheren Stabilitätsstandards zu genügen, abhängig von den anderen Inhaltsstoffen. Diese Konzentrationshilfsmittel, die in der Regel Viskositätsverbesserer sein können, können erforderlich oder bevorzugt sein, um die Stabilität unter extremen Bedingungen zu gewährleisten, wenn spezielle Weichmacherkonzentrationen verwendet werden. Die Tensid-Konzentrationshilfsmittel werden in der Regel ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (1) einfach langkettigen kationischen Alkyltensiden; (2) nichtionischen Tensiden; (3) Aminoxiden; (4) Fettsäuren und (5) Mischungen davon. Diese Hilfsmittel sind in WO 94/20597, insbesondere auf Seite 14, Zeile 12, bis Seite 20, Zeile 12, das durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist, beschrieben.
Wenn diese Dispergierhilfsmittel anwesend sind, beträgt ihre Gesamtkonzentration insgesamt 2 Gew.-% bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 3 Gew.-% bis 17 Gew.-%, mehr bevorzugt 4 Gew.-% bis 15 Gew.-% und noch mehr bevorzugt 5 Gew.-% bis 13 Gew.-% der Zusammensetzung. Diese Materialien können entweder als Teil des Weichmacher-Rohmaterials (I) zugesetzt werden, z. B. das einfach langkettige kationische Alkyltensid und/oder die Fettsäure, die Reaktionspartner sind, die verwendet werden, um biologisch abbaubare Gewebeweichmacher, wie vorstehend erörtert, zu bilden, oder sie können als separater Bestandteil zugesetzt werden. Der Gesamtgehalt an Dispergierhilfsmittel schließt jede Menge ein, die als Teil des Bestandteils (I) vorhanden sein kann.
Anorganische Viskositäts-/Dispergierfähigkeitssteuerungsmittel, die auch wie die Tensidkonzentrationshilfsstoffe wirken oder deren Wirkung erhöhen können, umfassen wasserlösliche, ionisierbare Salze, die wahlweise auch in die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden können. Eine große Vielfalt an ionisierbaren Salzen kann verwendet werden. Beispiele geeigneter Salze sind die Halogenide der Metalle der Gruppen IA und IIA des Periodensystems der Elemente, z. B. Calciumchlorid, Magnesiumchlorid, Natriumchlorid, Kaliumbromid und Lithiumchlorid. Die ionisierbaren Salze sind während des Verfahrens des Mischens der Bestandteile besonders nützlich, um die diesbezüglichen Zusammensetzungen herzustellen und später die gewünschte Viskosität zu erhalten. Die Menge an verwendeten ionisierbaren Salzen hängt von der Menge der in den Zusammensetzungen verwendeten wirksamen Bestandteile ab und kann gemäß der Wünsche des Herstellers angepasst werden. Normalerweise liegen die für die Steuerung der Viskosität der Zusammensetzung verwendeten Salzmengen bei ca. 20 bis ca. 20.000 Teilen pro Million (ppm), vorzugsweise von ca. 20 bis ca. 11.000 ppm nach Gewicht der Zusammensetzung.
Alkylenpolyammoniumsalze können in die Zusammensetzung eingearbeitet werden, um Viskositätssteuerung zusätzlich zu den oder anstelle der vorstehenden wasserlöslichen, ionisierbaren Salze zu erhalten. Außerdem können diese Mittel als Radikalfänger fungieren, indem sie Ionenpaare mit anionischem Waschmittel, das vom Hauptwaschgang in die Spülung und auf die Stoffe übertragen wird, bilden, und die Leistung des Weichmachers verbessern. Diese Mittel können im Vergleich zu den anorganischen Elektrolyten die Viskosität über einen breiteren Temperaturbereich stabilisieren, besonders bei niedrigen Temperaturen.
Spezielle Beispiele für Alkylenpolyammoniumsalze umfassen 1-Lysinmonohydrochlorid und 1,5-Diammonium-2-methylpentandihydrochlorid.
(D) – Farbstofffixierungsmittel
Die Zusammensetzung der Erfindung kann wahlweise ein Farbstofffixierungsmittel umfassen. Farbstofffixierungsmittel oder „Fixierer" sind bekannte, im Handel erhältliche Materialien und dienen der Verbesserung des Aussehens von gefärbten Textilien, indem sie den Farbstoffverlust aus Geweben aufgrund des Waschens minimieren. Nicht in diese Definition eingeschlossen sind Bestandteile, bei denen es sich um Gewebeweichmacher handelt oder die vorstehend als aminofunktionale Polymere beschrieben wurden.
Bei vielen Farbstofffixierungsmitteln handelt es sich um kationische Fixierungsmittel auf der Basis verschiedener quaternisierter Stickstoffverbindungen oder anders ausgedrückt, um kationisch geladene organische Stickstoffverbindungen. Kationische Fixierer sind unter verschiedenen Handelsnamen von verschiedenen Herstellern erhältlich. Typische Beispiele umfassen: CROSCOLOR PMF (Juli 1981, Schlüsselnr. 7894) und CROSCOLOR NOFF (Januar 1988, Schlüsselnr. 8544) von Crosfield; INDOSOL E-50 (27. Februar 1984, Ref. Nr. 6008.35.84; auf der Basis von Polyethylenamin) von Sandoz; SANDOFIX TPS ist ebenso von Sandoz erhältlich und ein bevorzugter polykationischer Fixierer für den hier beschriebenen Gebrauch sowie SANDOFIX SWE (kationischer Harzbestandteil), REWIN SRF, REWIN SRF-O und REWIN DWR von CHT-Beitlich GmbH, Tinofix^® ECO, Tinofix^®FRD und Solfin^® die von Ciba-Geigy hergestellt werden.
Andere kationische Farbstofffixierungsmittel sind in „Aftertreatments for improving the fastness of dyes on textile fibres" von Christopher C. Cook (REV. PROG. COLORATION Vol. 12, 1982) beschrieben. Zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeignete Farbstofffixierungsmittel sind Ammoniumverbindungen wie Fettsäure-Diaminkondensate, z. B. Hydrochlorid, Acetat, Metosulphat und Benzylhydrochlorid von Oleyldiethyl-aminoethylamid, Oleylmethyl-diethylendiaminmethosulfat, Monostearylethylen-diaminotrimethylammoniummethosulfat und oxidierte Produkte von tertiären Aminen; Derivate von polymeren Alkyldiaminen, Polyamincyanurchlorid-Kondensate und aminierte Glycerindichlorhydrine.
Eine typische, in der Zusammensetzung der Erfindung zu verwendende Menge des Farbstofffixierungsmittels ist vorzugsweise bis zu 90 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 50 Gew.-%, mehr bevorzugt von 0,001 Gew.-% bis 10 Gew.-%, am meisten bevorzugt von 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% der Zusammensetzung an Wirkstoff.
(E) – Stabilisatoren
Es können Stabilisatoren in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung vorhanden sein. Der Ausdruck „Stabilisator", wie er hierin gebraucht wird, umfasst Antioxidationsmittel und Reduktionsmittel. Diese Mittel sind in einer Konzentration von 0% bis etwa 2%, vorzugsweise etwa 0,01% bis etwa 0,2%, mehr bevorzugt etwa 0,035% bis etwa 0,1% für Antioxidationsmittel und mehr bevorzugt etwa 0,01% bis etwa 0,2% für Reduktionsmittel vorhanden. Diese garantieren auch bei Langzeitaufbewahrung und in geschmolzener Form eine gute Geruchsstabilität der Zusammensetzungen und Verbindungen. Die Verwendung von Antioxidantien und Reduktionsmittelstabilisatoren ist besonders bei schwach parfümierten Produkten kritisch.
Beispiele für Antioxidationsmittel, die den Zusammensetzungen dieser Erfindung zugesetzt werden können, umfassen eine Mischung aus Ascorbinsäure, Ascorbinpalmitat, Propylgallat, erhältlich von Eastman Chemical Products, Inc. unter den Handelsnamen Tenox^® PG und Tenox S-1; eine Mischung aus 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 deren Mischungen; vorzugsweise Irganox^® 3125, Irganox^® 1425, Irganox^® 3114 und Mischungen davon, mehr bevorzugt Irganox^® 3125 allein. Die chemischen Namen und CAS-Nummern für einige der obigen Stabilisatoren sind nachstehend in Tabelle II aufgeführt.
TABELLE II
Zu Beispielen von Reduktionsmitteln gehören Natriumtetrahydridoborat, Hypophosphorsäure, Irgafos^® 168 und Mischungen davon.
(F) – Schmutzabweisemittel
Es kann wahlweise jedes polymere Schmutzabweisemittel, das dem Fachmann bekannt ist, in den Zusammensetzungen der Erfindung verwendet werden. Polymere Schmutzabweisemittel sind dadurch gekennzeichnet, dass sie sowohl hydrophile Segmente, um die Oberfläche von hydrophoben Fasern, wie Polyester und Nylon, zu hydrophilisieren, als auch hydrophobe Segmente besitzen, welche sich auf hydrophoben Fasern anlagern und bis zum Abschluss der Wasch- und Spülzyklen dort haften bleiben und somit als Anker für die hydrophilen Segmente dienen. Dies ermöglicht es, dass Flecken, die im Anschluss an die Behandlung mit dem Schmutzabweisemittel auftreten, in späteren Waschprozessen leichter entfernt werden können.
Wenn Schmutzabweisungsmittel verwendet werden, umfassen sie im Allgemeinen von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 10,0 Gew.-%, üblicherweise von etwa 0,1% bis etwa 5%, vorzugsweise von etwa 0,2% bis etwa 3,0% der vorliegenden Waschmittelzusammensetzung.
Die Folgenden, die alle durch Bezugnahme hierin eingeschlossen sind, beschreiben Schmutzabweisepolymere, die zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeignet sind. US 3,959,230 Hays, erteilt am 25. Mai 1976; US 3,893,929 , Basadur, erteilt am B. Juli 1975; US 4,000,093 , Nicol, et al., erteilt am 28. Dezember 1976; das US-Patent 4,702,857, Gosselink, erteilt am 27. Oktober 1987; US 4,968,451 , Scheibel et al., erteilt am 6. November; US 4,702,857 , Gosselink, erteilt am 27. Oktober 1987; US 4,711,730 , Gosselink et al., erteilt am 8. Dezember 1987; US 4,721,580 , Gosselink, erteilt am 26. Januar 1988; US 4,877,896 , Maldonado et al., erteilt am 31. Oktober 1989; US 4,956,447 , Gosselink et al., erteilt am 11. September 1990; US 5,415,807 , Gosselink et al., erteilt am 16. Mai 1995; die europäische Patentanmeldung 0 219 048, veröffentlicht am 22. April 1987, von Kud, et al.
Weitere geeignete Schmutzabweisemittel sind in US 4,201,824 , Violland et al., US 4,240,918 , Lagasse et al., US 4,525,524 Tung et al., US 4,579,681 , Ruppert et al., US 4,240,918 ; US 4,787,989 ; US 4,525,524 ; EP 279,134 A , 1988 , an Rhone-Poulenc Chemie; EP 457,205 A , an BASF (1991) und DE 2 335 044 , an Unilever N. V., 1974, beschrieben.
Im Handel erhältliche Schmutzabweisemittel umfassen METOLOSE SM100, METOLOSE SM200, hergestellt von Shin-etsu Kagaku Kogyo K.K., Material vom SOKALAN-Typ, z. B. SOKALAN HP-22, erhältlich von BASF (Deutschland), ZELCON 5126 (von Dupont) und MILEASE T (von ICI).
(G) – Bacterizide
Beispiele für Bacterizide, die in den Zusammensetzungen dieser Erfindung verwendet werden, umfassen Glutaraldehyd, Formaldehyd, 2-Brom-2-nitropropan-1,3-diol, verkauft von Inolex Chemicals, ansässig in Philadelphia, Pennsylvania, unter dem Handelsnamen Bronopol^®, und eine Mischung aus 5-Chlor-2-methyl-4-isothiazolin-3-on und 2-Methyl-4-isothiazolin-3-on, verkauft von Rohm and Haas Company unter dem Handelsnamen Kathon, zu 1 bis 1.000 ppm Wirkstoff nach Gewicht.
(H) – Duftstoff
Die vorliegende Erfindung kann einen Duftstoff enthalten. Geeignete Duftstoffe sind im US-Patent 5,500,138 offenbart, wobei das Patent durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
Wie hierin verwendet, schließt Duftstoff duftende Substanzen oder Mischungen von Substanzen ein, einschließlich von natürlichen (d. h. durch Extraktion aus Blumen, Kräutern, Blättern, Wurzeln, Rinden, Holz, Blüten oder Pflanzen erhaltenen), künstlichen (d. h. eine Mischung aus verschiedenen Naturölen oder Ölbestandteilen) und synthetischen (d. h. synthetisch hergestellten) wohlriechenden Substanzen. Solche Materialien werden häufig von Hilfsmaterialien begleitet, wie Fixiermitteln, Verschnittmitteln, Stabilisatoren und Lösemitteln. Diese Hilfsmittel sind auch in der Bedeutung von „Duftstoff" eingeschlossen, wie es hierin verwendet wird. In der Regel sind Duftstoffe komplexe Mischungen aus mehreren organischen Verbindungen.
Das Angebot der natürlichen Ausgangssubstanzen kann nicht nur schnell flüchtige, sondern auch mäßig flüchtige und leicht flüchtige Bestandteile umfassen, und das der synthetischen Stoffe kann Vertreter von praktisch allen Klassen der Duftsubstanzen enthalten, wie von der folgenden, schildernden Zusammenstellung ersichtlich sein wird: natürliche Produkte wie Baummoosextrakt, Basilikumöl, Öl von Zitrusfrüchten (wie Bergamottenöl, Mandarinenöl usw.), Mastixextrakt, Myrthenöl, Palmarosaöl, Patschuliöl, Petitgrainöl Paraguay, Wermutöl, Alkohole, wie Farnesol, Geraniol, Linalool, Nerol, Phenylethylalkohol, Rhodinol, Zimtalkohol, Aldehyde, wie Citral, Helional^TM, alpha-Hexylzimtaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial^TM(p-tert-Butyl-alpha-methyldihydrozimtaldehyd), Methylnonylacetaldehyd, Ketone, wie Allylionon, alpha-Ionon, beta-Ionon, Isoraldein (Isomethyl-alpha-ionon), Methylionon, Ester, wie Allylphenoxyacetat, Benzylsalicylat, Cinnamylpropionat, Citronellylacetat, Citronellylethoxolat, Decylacetat, Dimethylbenzylcarbinylacetat, Dimethylbenzylcarbinylbutyrat, Ethylacetoacetat, Ethylacetylacetat, Hexenylisobutyrat, Linalylacetat, Methyldihydrojasmonat, Styrallylacetat, Vetiverylacetat usw., Lactone, wie gamma-Undecalacton, verschiedene in der Duftstoffherstellung häufig verwendete Komponenten, wie Moschusketon, Indol, p-Menthan-8-thiol-3-on und Methyleugenol. Ebenso kann ein beliebiges duftendes Acetal oder Ketal, das im Fachgebiet bekannt ist, als eine fakultative Komponente des konventionell formulierten Duftstoffs (c) zur vorliegenden Zusammensetzung hinzugefügt werden. Zu solchen konventionellen, Duftacetalen und -ketalen gehören die weit bekannten Methyl- und Ethylacetale und -ketale sowie Acetale oder Ketale auf der Grundlage von Benzaldehyd, solche, die Phenylethyl-Bestandteile enthalten, oder in neuerer Zeit entwickelte Spezialstoffe, wie jene, die in einem US-Patent mit dem Titel „Acetals and Ketals of Oxo-Tetralins and Oxo-Indanes", siehe US-Pat. Nr. 5,084,440, erteilt am 28. Januar 1992, erteilt an Givaudan Corp, beschrieben sind. Natürlich können andere neue synthetische Spezialstoffe in die Duftstoffzusammensetzungen für vollständig formulierte Gewebeweichmacherzusammensetzungen aufgenommen werden. Zu diesen gehören die Enolether von alkylsubstituierten Oxotetralinen und Oxoindanen, wie in US-Pat.5,332,725, 26. Juli 1994, erteilt an Givaudan; beschrieben oder Schiff-Laugen wie in US-Pat. 5,264,615, 9. Dezember 1991, erteilt an Givaudan, beschrieben.
Die Duftstoffe, die in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind im Wesentlichen frei von halogenierten Materialien und Nitromoschusverbindungen.
Duftstoff kann in einer Konzentration von 0 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% und mehr bevorzugt 0,2 Gew.-% bis 3 Gew.-% der fertigen Zusammensetzung vorhanden sein. Gewebeweichmacherzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sorgen für eine verbesserte Duftstoffanlagerung auf dem Gewebe.
I) – Enzym
In den Zusammensetzungen und Verfahren hierin können wahlweise ein oder mehrere Enzyme verwendet werden, wie Lipasen, Proteasen, Cellulase, Amylasen und Peroxidasen. Ein bevorzugtes Enzym zum Gebrauch hierin ist ein Cellulaseenzym. Tatsächlich sorgt diese Art von Enzym ferner für einen Farbpflegevorteil für den behandelten Stoff. Hierin verwendbare Cellulasen schließen sowohl bakterielle als auch pilzliche Arten ein, die vorzugsweise ein pH-Optimum zwischen 5 und 9,5 aufweisen. US-Patent 4,435,307 offenbart geeignete pilzliche Cellulasen von Humicola insolens oder dem Humicola-Stamm DSM1800 oder einen Cellulase 212 produzierenden Pilz, der zur Gattung Aeromonas gehört, und Cellulase, die aus dem Hepatopankreas eines Meeresweichtiers, Dolabella Auricula Solander, extrahiert wurde. Geeignete Cellulasen sind auch in GB-A 2 075 028 , GB A-2 095 275 und DE-OS 2 247 832 offenbart. CAREZYME^® und CELLUZYME^® (Novo) sind besonders geeignet. Andere geeignete Cellulasen sind auch in WO 91/17243 an Novo, WO 96/34092, WO 96/34945 und EP-A 0 739 982 offenbart. In der Praxis liegen für die derzeitigen handelsüblichen Zubereitungen typische Mengen bei bis zu 5 mg, bezogen auf das Gewicht, typischer bei 0,01 mg bis 3 mg aktives Enzym pro Gramm Waschmittelzusammensetzung. Anders ausgedrückt, umfassen die Zusammensetzungen typischerweise 0,001 Gew.-% bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 Gew.-% bis 1 Gew.-% eine im Handel erhältliche Enzymzubereitung. In den besonderen Fällen, wo die Aktivität der Enzymzusammensetzung auf andere Weise definiert werden kann, wie mit Cellulasen, werden entsprechende Aktivitätseinheiten bevorzugt (z. B. CEVU oder Cellulaseäquivalent-Viskositätseinheiten). Beispielsweise können die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung Cellulaseenzyme in einer Konzentration enthalten, die einer Aktivität von 0,5 bis 1000 CEVU/Gramm Zusammensetzung äquivalent ist. Cellulaseenzymzubereitungen, die zum Zweck der Formulierung der Zusammensetzungen dieser Erfindung verwendet werden, haben üblicherweise eine Aktivität zwischen 1.000 und 10.000 CEVU/g in flüssiger Form, etwa 1.000 CEVU/g in fester Form.
(J) – Andere fakulative Bestandteile
Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann fakultative Bestandteile enthalten, die herkömmlicherweise in vollständig formulierten Wäschewaschmittelzusammensetzungen, wie in WO 97/05226 beschrieben, verwendet werden, zum Beispiel Builder, Bleichmittel, Aufheller, Farbstoffe; Tenside; Antischrumpfmittel; Gewebeauffrischungsmittel; Fleckentfernungsmittel; keimtötende Mittel; Fungizide; Antioxidationsmittel, wie butyliertes Hydroxytoluen, Rostschutzmittel, Schaumunterdrücker, polyaminofunktionales Polymer, wie in der Patentanmeldung EP 97201488.0 ( EP-A-0841391 ) offenbart, dispergierbares Polyolefin, wie Velustrol^®, wie in der Patentanmeldung PCT/US 97/01644 (WO-A-97/28239) offenbart, und dergleichen. Die vorliegende Erfindung kann auch fakultative Maskierungsmittel enthalten.
Eine typische Menge solcher fakultativer Bestandteile ist von 0 Gew.-% bis 15 Gew.-%.
Die vorliegende Erfindung kann auch andere verträgliche Bestandteile umfassen, einschließlich derer, die in WO96/02625, WO96/21714 und WO96/21715 offenbart sind.
Verminderung des Gewebeabriebs
Der von der Verwendung der vorliegenden Erfindung gebotene Vorzug ist, dass der Gewebeabrieb, der bei einem Wäschewaschvorgang an Geweben auftritt, vermindert ist, z. B. bedeutet es, dass gewaschene Gewebe, die in Kontakt mit einem CGI oder einer Zusammensetzung davon sind, gegenüber Geweben, die mit keinem CGI oder keiner CGI enthaltenden Zusammensetzung sind, aber dennoch gewaschen wurden, einen verminderten Gewebeabrieb zeigen.
Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass der Mechanismus für die Erzeugung des Vorzugs der Erfindung der schleifenden Wirkung anorganischer Mikrokristalle zuzuschreiben ist, die an der Gewebeoberfläche bei der Wäsche ohne CGI wachsen. Es wird angenommen, dass die Quelle der anorganischen Verbindungen das zugeführte Wasser des Wäschewaschvorgangs sowie die Verschmutzung sind, die auf den gewaschenen Bekleidungsstücken vorhanden ist.
Der Vorzug der Verminderung des Gewebeabriebs wird mithilfe der folgenden Gewebereduktionstestmethode visuell beurteilt:
Gewebereduktionstestmethode
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auf Gewebereduktion gemessen werden, indem ein Frotteestoff über mehrere Zyklen (z. B. 20 Zyklen) mit bzw. ohne CGI gewaschen wird.
Die Methode ist vergleichend, und daher kann zu einem Zeitpunkt nur der Abrieb eines Gewebes im Vergleich mit einem anderen getestet werden. Der Gewebeabrieb wird mit der folgenden Skala beurteilt:
0 Kein Gewebeabrieb
1 Sehr schwacher Gewebeabrieb
2 Schwacher Gewebeabrieb
3 Mäßiger Gewebeabrieb
4 Starker Gewebeabrieb
5 Sehr starker Gewebeabrieb
Unter einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Methode zur Reduzierung des Gewebeabriebs, insbesondere bei Haushaltswaschvorgängen, die die einzelnen Schritte bei der Behandlung des Textils mit einem CGI oder einer Zusammensetzung davon umfasst, wie vorstehend definiert, bereitgestellt. Am meisten bevorzugt wird das Auftragen des CGI auf die Gewebeoberfläche beim Spülschritt eines Wäschewaschvorgangs vorgenommen. Mehr bevorzugt ist der CGI in Gewebeweichmacherzusammensetzungen aufgenommen.

In den beispielhaften Zusammensetzungen haben die abgekürzten Bestandteilkennungen die folgenden Bedeutungen:

DEQA:

Di(talgoxyethyl)dimethylammoniumchlorid

DOEQA:	Di(oleyloxyethyl)dimethylammoniummethylsulfat
DTDMAC:	Ditalgdimethylammoniumchlorid
DHEQA:	Di(weichtalgoxyethyl)hydroxyethylmethylammoniummethylsulfat
Fettsäure:	Talgfettsäure IZ = 18
Elektrolyt:	Calciumchlorid
DTDMAMS:	Ditalgdimethylammoniummethylsulfat
SDASA:	1:2-Verhältnis von Stearyldimethylamin: dreifach gepresster Stearinsäure
Glycosperse S-20:	Polyethoxyliertes Sorbitanmonostearat, erhältlich von Lonza
Ton:	Calciumbentonitton, Bentonit L, verkauft von Southern Clay Products
TAE25:	Talgalkohol, ethoxyliert mit 25 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol
PEG:	Polyethylenglycol 4000
PEI 1200 E4:	Ethoxyliertes Polyethylenimin (MW 1800, zu 50% aktiv) wie in Synthesebeispiel 2 synthetisiert
PEI 1800 E7:	Ethoxyliertes Polyethylenimin (MW 1800, zu 50% aktiv) wie nach Synthesebeispiel 1 synthetisiert
PEI 1200 E1:	Ethoxyliertes Polyethylenimin (MW 1200, zu 50% aktiv in Wasser) wie in Synthesebeispiel 2 synthetisiert
Farbstofffixierer 1:	Kationisches Farbstofffixierungsmittel (50% aktiv), erhältlich unter dem Handelsnamen Tinofix Eco von Ciba-Geigy
Farbstofffixierer 2:	Emulgiertes, kationisches Farbstofffixierungsmittel (30% aktiv), erhältlich unter dem Handelsnamen Rewin SRF-O von CHT-Beitlich

LAS:	Lineares C₁₂-Natriumalkylbenzol Sulfonat
TAS:	Natriumtalgalkoholsulfat
C25AS:	Lineares C₁₂-C₁₅-Natriumalkylsulfat
CxyEzS:	Verzweigtes C_1x-C_1y-Natriumalkylsulfat, kondensiert mit z Mol Ethylenoxid
C45E7:	Ein überwiegend linearer primärer C_14-15-Alkohol, mit durchschnittlich 7 Mol Ethylenoxid kondensiert
C25 E3:	Ein verzweigter primärer C_12-15-Alkohol, mit durchschnittlich 3 Mol Ethylenoxid kondensiert
Kationischer Ester:	Mischung aus C₁₂/C₁₄-Cholinester
Seife:	Lineares Natriumalkylcarboxylat, abgeleitet von einer 80/20-Mischung aus Talg und Kokosnussöl.
TFAA:	C₁₆-C₁₈-Alkyl-N-methylglucamid
TPKFA:	Getoppte C12-C14-Ganzschnitt-Fettsäuren
Zeolith A:	Hydratisiertes Natriumaluminosilicat der Formel Na₁₂(AlO₂SiO₂)₁₂·27H₂O mit einer primären Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 10 μm
Citronensäure	Wasserfreie Citronensäure
Carbonat	Wasserfreies Natriumcarbonat mit einer Teilchengröße zwischen 200 μm und 900 μm

Silicat:	Amorphes Natriumsilicat (SiO₂:Na₂O; Verhältnis 2,0)
Sulfat	Wasserfreies Natriumsulfat
Citrat	Natriumcitratdihydrat mit einer Aktivität von 86,4% mit einer Teilchengrößenverteilung zwischen 425 μm und 850 μm
MA/AA:	Copolymer von 1:4 Malein-/Acrylsäure, durchschnittliches Molekulargewicht ungefähr 70.000.
CMC:	Natriumcarboxymethylcellulose
Savinase:	Proteolytisches Enzym mit Aktivität von 4 KNPU/g
Carezym:	Cellulytisches Enzym mit Aktivität von 1000 CEVU/g
Termamyl:	Amylolytisches Enzym mit Aktivität von 60 KNU/g
Lipolase:	Lipolytisches Enzym mit Aktivität von 100 kLU/g alle verkauft von NOVO Industries A/S und mit der Aktivität wie oben erwähnt, sofern nicht anders angegeben
PB4:	Natriumperborattetrahydrat der nominalen Formel NaBO₂·3H₂O·H₂O₂
PB1:	Wasserfreies Natriumperboratbleichmittel der nominalen Formel NaBO₂·H₂O₂
TAED:	Tetraacetylethylendiamin
DTPMP:	Diethylentriamin-penta(methylenphosphonat), vermarktet von Monsanto unter dem Handelsnamen Dequest 2060
HEDP:	1,1-Hydroxyethandiphosphonsäure
PBT:	2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure
Polycarboxylisch:	Polycarboxylverbindung, vermarktet von BASF unter dem Handelsnamen Sokalan CP 10

Glycolisch:	Glycolsäure
Photoaktiviert:	Sulfoniertes Zinkphthalocyanin, ummantelt in
Bleichmittel,	dextrinlöslichem Polymer
Aufheller:	Dinatrium-4,4'-bis(4-anilino-6-morpholino-1.3.5-triazin-2-yl)amino)stilben-2:2'-disulfonat
Silikonantischaummittel:	Polydimethyldiloxan-Schaumunterdrücker mit Siloxanoxyalkylencopolymer als Dispergiermittel mit einem Verhältnis des Schaumunterdrückers zu Dispergiermittel von 10:1 bis 100:1.

Synthesebeispiel 1 – Herstellung von PEI 1800 E₁
Schritt A)
Die Ethoxylierung wird in einem 7,5 l (2 Gal) fassenden, gerührten Edelstahlautoklav durchgeführt, der für Temperaturmessung und -regelung, Druckmessung, Vakuum und Inertgasreinigung, Probenahme und für die Zugabe von Ethylenoxid als Flüssigkeit ausgerüstet ist. Ein Zylinder mit ~9 kg (~20 lb) netto Ethylenoxid (ARC) wird eingerichtet, um Ethylenoxid als Flüssigkeit durch eine Pumpe zu dem Autoklav zu führen, wobei der Zylinder auf einer Waage platziert ist, so dass die Gewichtsveränderung des Zylinders beobachtet werden kann.
Ein Anteil von 750 g Polyethylenimin (PEI) (Nippon Shokubai, Epomin SP-018 mit einem aufgeführten durchschnittlichen Molekulargewicht von 1800, entsprechend 0,417 Mol Polymer und 17,4 Mol Stickstofffunktionen) wird zum Autoklav hinzugefügt. Der Autoklav wird dann abgedichtet und die Luft von ihm entfernt (durch Anlegen eines Vakuums bis -94,8 kPa (minus 28" Hg), gefolgt von einer Druckerzeugung mit Stickstoff bis 1,7 MPa (250 psia), dann Entlüften an den atmosphärischen Druck). Der Inhalt des Autoklavs wird auf 130°C erhitzt, während ein Vakuum angelegt wird. Nach etwa einer Stunde wird der Autoklav mit Stickstoff auf etwa 1,7 MPa (250 psia) befüllt, während der Autoklav auf etwa 105°C abgekühlt wird. Ethylenoxid wird dann dem Autoklav schrittweise mit der Zeit zugegeben, während der Autoklavdruck, die Temperatur und die Ethylenoxid-Fließgeschwindigkeit genau beobachtet werden. Die Ethylenoxid-Pumpe wird abgeschaltet und Kühlung wird angewendet, um jeglichen Temperaturanstieg durch jegliche exotherme Reaktion zu begrenzen. Die Temperatur wird zwischen 100 und 110°C gehalten, während der Gesamtdruck schrittweise im Verlauf der Reaktion ansteigen gelassen wird. Nachdem eine Gesamtmenge von 750 g Ethylenoxid in den Autoklav gefüllt wurde (ungefähr entsprechend einem Mol Ethylenoxid pro PEI-Stickstofffunktion), wird die Temperatur auf 110°C erhöht, und der Autoklav wird für eine weitere Stunde rühren gelassen. An diesem Punkt wird Vakuum angewendet, um jegliches verbleibendes, nicht umgesetztes Ethylenoxid zu entfernen.
Schritt B) – Das Reaktionsgemisch wird dann desodoriert, indem etwa 2,8 m³ (100 ft³) Inertgas (Argon oder Stickstoff durch eine Gasdispergierfritte und durch das Reaktionsgemisch geleitet werden, während die Mischung gerührt und auf 130°C erhitzt wird.
Das endgültige Reaktionsprodukt wird leicht abgekühlt und in mit Stickstoff gereinigten Glasbehältern gesammelt.
In anderen Herstellungen wird die Neutralisation und Desodorierung im Reaktor erreicht, bevor das Produkt abgelassen wird.
Wenn ein PEI 1800 E₇ erwünscht ist, wird der folgende Schritt der Katalysatorzugabe zwischen Schritt A und B eingeführt.
Vakuum wird kontinuierlich angewendet, während der Autoklav auf etwa 50°C abgekühlt wird, während 376 g einer 25%igen Natriummethoxid-in-Methanol-Lösung (1,74 Mol, um eine 10%ige Katalysatorladung basierend auf den PEI- Stickstofffunktionen zu erreichen) zugeführt werden. Die Methoxidlösung wird unter Vakuum in den Autoklav gesaugt, und der Einstellpunkt des Autoklav-Temperatuneglers wird dann auf 130°C erhöht. Eine Vorrichtung wird verwendet, um den vom Rührer verwendeten Strom zu überwachen. Der Rührerstrom wird zusammen mit der Temperatur und dem Druck überwacht. Rührerstrom- und Temperaturwerte steigen allmählich an, während Methanol aus dem Autoklav entfernt wird, und die Viskosität der Mischung steigt an und stabilisiert sich in etwa 1 Stunde, wodurch angezeigt wird, dass das meiste Methanol entfernt wurde. Die Mischung wird weiter unter Vakuum für zusätzliche 30 Minuten erhitzt und gerührt.
Das Vakuum wird entfernt und der Autoklav wird auf 105°C abgekühlt, während er mit Stickstoff bis 1,7 MPa (250 psia) befüllt und dann an den Umgebungsdruck entlüftet wird. Der Autoklav wird bis 1,4 MPa (200 psia) mit Stickstoff befüllt. Ethylenoxid wird wieder schrittweise wie zuvor dem Autoklav hinzugefügt, während der Autoklavdruck, die Temperatur und die Fließgeschwindigkeit des Ethylenoxids genau beobachtet werden, während die Temperatur zwischen 100 und 110°C gehalten wird und jegliche Termperaturanstiege aufgrund exothermer Reaktion begrenzt werden. Nachdem die Zugabe von 4500 g Ethylenoxid (resultierend in insgesamt 7 Mol Ethylenoxid pro Mol PEI-Stickstofffunktion) über mehrere Stunden erreicht ist, wird die Temperatur auf 110°C erhöht und die Mischung für eine weitere Stunde gerührt.
Das Reaktionsgemisch wird dann in mit Stickstoff gereinigten Behältern gesammelt und schließlich in einen 22 l fassenden Dreihals-Rundkolben umgefüllt, der mit einer Heiz- und Rührvorrichtung ausgestattet ist. Der starke Alkalikatalysator wird durch die Zugabe von 167 g Methansulfonsäure (1,74 Mol) neutralisiert.
Andere bevorzugte Beispiele wie PEI 1800 E2, PEI 1800 E4, PEI 1800 E15 und PEI 1800 E20 können mit der obigen Methode hergestellt werden, indem die Reaktionszeit und die relative Menge des Ethylenoxids, das in der Reaktion verwendet wird, angepasst werden.
Synthesebeispiel 2 – Herstellung von PEI 1200 E₁
Schritt A) – Die Ethoxylierung wird in einem 7,5 l (2 Gal) fassenden, gerührten Edelstahlautoklav durchgeführt, der für Temperaturmessung und -regelung, Druckmessung, Vakuum und Inertgasreinigung, Probenahme und für die Zugabe von Ethylenoxid als Flüssigkeit ausgerüstet ist. Ein Zylinder mit ~9 kg (~20 lb) netto Ethylenoxid (ARC) wird eingerichtet, um Ethylenoxid als Flüssigkeit durch eine Pumpe zu dem Autoklav zu führen, wobei der Zylinder auf einer Waage platziert ist, so dass die Gewichtveränderung des Zylinders beobachtet werden kann.
Ein Anteil von 750 g Polyethylenimin (PEI) (mit einem aufgeführten durchschnittlichen Molekulargewicht von 1200, entsprechend etwa 0,625 Mol Polymer und 17,4 Mol Stickstoffunktionen) wird zum Autoklav hinzugefügt. Der Autoklav wird dann abgedichtet und die Luft aus ihm entfernt (durch Anlegen eines Vakuums bis ~94,8 kPa (minus 28" Hg), gefolgt von einer Druckerzeugung mit Stickstoff bis 1,7 MPa (250 psia), dann Entlüften an den Atmosphärendruck). Der Inhalt des Autoklavs wird auf 130°C erhitzt, während ein Vakuum angelegt wird. Nach etwa einer Stunde wird der Autoklav mit Stickstoff auf etwa 1,7 MPa (250 psia) befüllt, während der Autoklav auf etwa 105°C abgekühlt wird. Ethylenoxid wird dann dem Autoklav schrittweise mit der Zeit zugegeben, während der Autoklavdruck, die Temperatur und die Ethylenoxid-Fließgeschwindigkeit genau beobachtet werden. Die Ethylenoxid-Pumpe wird abgeschaltet und Kühlung wird angewendet, um jeglichen Temperaturanstieg durch jegliche exotherme Reaktion zu begrenzen. Die Temperatur wird zwischen 100 und 110°C gehalten, während der Gesamtdruck schrittweise im Verlauf der Reaktion ansteigen gelassen wird. Nachdem eine Gesamtmenge von 750 g Ethylenoxid in den Autoklav gefüllt wurde (ungefähr entsprechend einem Mol Ethylenoxid pro PEI-Stickstofffunktion), wird die Temperatur auf 110°C erhöht, und der Autoklav wird für eine weitere Stunde rühren gelassen. An diesem Punkt wird Vakuum angewendet, um jegliches verbleibendes, nicht umgesetztes Ethylenoxid zu entfernen.
Schritt B) – Das Reaktionsgemisch wird dann desodoriert, indem 2,8 m³ 100 ft³ Inertgas (Argon oder Stickstoff) durch eine Gasdispergierfritte und durch das Reaktionsgemisch geleitet werden, während die Mischung gerührt und auf 130°C erhitzt wird.
Das fertige Reaktionsprodukt wird leicht abgekühlt und in mit Stickstoff gereinigten Glasbehältern gesammelt.
In anderen Herstellungen wird die Neutralisation und Desodorierung im Reaktor erreicht, bevor das Produkt abgelassen wird.
Wenn ein PEI 1200 E₇ erwünscht ist, wird der folgende Schritt der Katalysatorzugabe zwischen Schritt A und B eingeführt.
Vakuum wird kontinuierlich angewendet, während der Autoklav auf etwa 50°C abgekühlt wird, während 376 g einer 25%igen Natriummethoxid-in-Methanol-Lösung (1,74 Mol, um eine 10%ige Katalysatorladung basierend auf den PEI-Stickstofffunktionen zu erreichen) zugeführt werden. Die Methoxidlösung wird unter Vakuum in den Autoklav gesaugt, und der Einstellpunkt des Autoklav-Temperaturreglers wird dann auf 130°C erhöht. Eine Vorrichtung wird verwendet, um den vom Rührer verwendeten Strom zu überwachen. Der Rührerstrom wird zusammen mit der Temperatur und dem Druck überwacht. Rührerstrom- und Temperaturwerte steigen allmählich an, während Methanol aus dem Autoklav entfernt wird, und die Viskosität der Mischung steigt an und stabilisiert sich in etwa 1 Stunde, wodurch angezeigt wird, dass das meiste Methanol entfernt wurde. Die Mischung wird weiter unter Vakuum für zusätzliche 30 Minuten erhitzt und gerührt.
Das Vakuum wird entfernt, und der Autoklav wird auf 105°C abgekühlt, während er mit Stickstoff bis 1,7 MPa (250 psia) befüllt und dann an den Umgebungsdruck entlüftet wird. Der Autoklav wird bis 1,4 MPa (200 psia) mit Stickstoff befüllt. Ethylenoxid wird wieder schrittweise wie zuvor dem Autoklav hinzugefügt, während der Autoklavdruck, die Temperatur und die Fließgeschwindigkeit des Ethylenoxids genau beobachtet werden, während die Temperatur zwischen 100 und 110°C gehalten wird und jegliche Termperaturanstiege aufgrund exothermer Reaktion begrenzt werden. Nachdem die Zugabe von 4500 g Ethylenoxid (resultierend in insgesamt 7 Mol Ethylenoxid pro Mol PEI-Stickstofffunktion) über mehrere Stunden erreicht ist, wird die Temperatur auf 110°C erhöht und die Mischung für eine weitere Stunde gerührt.
Das Reaktionsgemisch wird dann in mit Stickstoff gereinigten Behältern gesammelt und schließlich in eine 22 l fassenden Dreihals-Rundkolben, der mit einer Heiz- und Rührvorrichtung ausgestattet ist umgefüllt. Der starke Alkalikatalysator wird durch die Zugabe von 167 g Methansulfonsäure (1,74 Mol) neutralisiert.
Andere bevorzugte Beispiele wie PEI 1200 E2, PEI 1200 E3, PEI 1200 E15 und PEI 1200 E20 können mit der obigen Methode hergestellt werden, indem die Reaktionszeit und die relative Menge des Ethylenoxids, das bei der Reaktion verwendet wird, angepasst werden.
Beispiel 1
Unter Verwendung der oben definierten Testmethode wurden Gewebe mit einer wässrigen, flüssigen Zusammensetzung, umfassend 2 Gew.-% HEDP, in Kontakt gebracht, und danach wurde der Gewebeabrieb gemessen.
Es wurde beobachtet, dass Gewebe, die mit dem CGI behandelt worden waren, weniger Gewebeabrieb zeigten gegenüber Zusammensetzungen, die nicht behandelt waren.
Beispiel 2
Ähnliche Ergebnisse wurden erreicht, als die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden.
Beispiel 3
Ähnliche Ergebnisse wurden erreicht, als die folgenden Zusammensetzungen zum Gebrauch als Trocknertücher verwendet wurden.
Beispiel 4
Ähnliche Ergebnisse wurden mit den folgenden Waschmittelzusammensetzungen erreicht.
Beispiel 5
Ähnliche Ergebnisse wurden mit den folgenden flüssigen Waschmittelzusammensetzungen erreicht.

Claims

Verwendung eines Kristallisationsverzögerers, definiert durch die „Testmessung der Kristallisationsverzögerung" und ausgewählt aus einer Carboxylverbindung, einer organischen Monophosphonsäure, einer organischen Diphosphonsäure und Mischungen davon, wobei der Kristallisationsverzögerer in Zusammensetzungen in einer Konzentration von 0,005 Gew.-% bis weniger als 10 Gew.-% der Zusammensetzung enthalten ist, um den Gewebeabrieb zu vermindern, der beim Haushaltswaschvorgang des Gewebes eintritt.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Carboxylverbindung Glycolsäure ist.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Organomonophosphonsäure 2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure ist.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Organodiphosphonsäure Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1-4, wobei der Kristallisationsverzögerer in Zusammensetzungen in einer Konzentration von 0,005 Gew.-% bis 0,5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,05 Gew.-% bis 0,25 Gew.-% und mehr bevorzugt von 0,1 Gew.-% bis 0,2 Gew.-% der Zusammensetzung enthalten ist.
Verwendung nach Anspruch 5, wobei die Zusammensetzung aus vor oder nach der Wäsche hinzuzufügenden Additiven, Wäschewaschzusammensetzungen, Spülungszusammensetzungen eines Wäschewaschvorgangs, zur Spülung hinzugefügten Gewebeweichmacherzusammensetzungen und zu Trocknern hinzugefügten Zusammensetzungen, vorzugsweise zur Spülung hinzugefügten Zusammensetzungen und zur Spülung hinzugefügten Gewebeweichmacherzusammensetzungen, ausgewählt wird.
Methode zur Verminderung des Gewebeabriebs, der bei dem haushaltsüblichen Wäschewaschen auftritt, die den Schritt des Kontakts der Gewebe mit einer Zusammensetzung, wie in irgendeinem der Ansprüche 1-6 definiert, umfasst.