DE69924835T2

DE69924835T2 - Wäschekonditionierungskonzentrat

Info

Publication number: DE69924835T2
Application number: DE69924835T
Authority: DE
Inventors: Mansur S. Wirral MOHAMMADI
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2019-01-27
Also published as: CN1174086C; GB9804283D0; IN192724B; EP1062312A1; EP1062312B1; BR9908293A; WO1999043777A1; ID25815A; DE69924835D1; CA2316788A1; CN1292024A; ES2239452T3; AU3251099A; AR018292A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft textilkonditionierende Konzentrate mit weniger als 10 Gewichtsprozent Wasser, die leicht dispergieren und bei Verdünnung mit kaltem oder warmem Wasser (10–70°C) selbst emulgieren, und, wenn in Wasser emulgiert, stabile Emulsionen mit gesteuerter Viskosität und Aufrahmung ergeben, und die ausgezeichnete Parfümabgabe und Weichmachen für die Wäsche aufweisen.
Hintergrund und Stand der Technik
Herkömmliche Spülkonditionierer werden durch Dispergieren eines kationischen weichmachenden Materials und Parfüm in heißem Wasser erhalten. Das Problem mit solchen üblichen wässrigen Spülkonditionierern besteht darin, dass, obwohl die Spülkonditionierer Wäsche weich machen, sie Parfüm auf das Textil nicht gut abgeben, weil gut ein Drittel des Parfüms in der Formulierung in dem Spülwasser verbleibt. Die verdünnten Versionen von solchen üblichen wässrigen Textilspülkonditionierern können im Allgemeinen eine relativ niedrige Viskosität aufweisen, was sie zur Anwendung für Verbraucher weniger attraktiv macht. Versuche wurden in der letzten Zeit unternommen, um solche textilweichmachenden Zusammensetzungen, unter Anwendung von Verdickungsmitteln, wie kationische Stärke, wie in EP-A-0 596 580 im Namen von Avebe offenbart, zu verdicken. Jedoch erwies es sich als sehr schwierig, konsistente und erwünschte Ergebnisse zu erreichen. Insbesondere werden im Allgemeinen kationische Textilweichmacher als konzentrierte wässrige Lösungen zu wässrigen Zusammensetzungen gegeben und Viskositätssteuerung ist schwierig.
Die Europäische Patentanmeldung EP-A-0 813 862 betrifft Konzentrate, die kationische Textilweichmacher, Parfümöl, Alkylglucosidemulgator und Wasser enthalten, wobei die Konzentrate in Form von Mikroemulsionen vorliegen.
Die Europäische Patentanmeldung EP-A-0 829 531 offenbart ein konditionierendes Konzentrat, das eine kationische textilweichmachende Verbindung und Öl umfasst, wobei die kationische textilweichmachende Verbindung in dem Öl suspendiert ist. Wenn das Konzentrat mit Wasser vermischt wird, wird eine Öl-in-Wasser-Emulsion erzeugt.
GB 2 007 734 (Cargo Fleet) offenbart ein flüssiges Textilweichmacherkonzentrat, das aus einem quaternären Ammoniumsalz in einem gelösten Zustand mit mindestens einer langkettigen C₈-C₃₀-Alkylgruppe und einem Öl besteht. Das Konzentrat kann mit Wasser dispergiert oder emulgiert werden. Verbesserte Parfümabgabe wird nicht erwähnt.
Wir haben gefunden, dass solche auf einer Emulsion basierenden Weichmacher Textilien effektiver parfümieren als übliche wässrige Spülkonditionierer, jedoch anschließend einen Verlust in ihrer weichmachenden Leistung aufweisen.
Die Konzentratzusammensetzungen des Standes der Technik werden typischerweise durch Dosieren des Konzentrats direkt in die Waschmaschine eingesetzt, sodass es mit kaltem Wasser während des Spülgangs verdünnt wird. Es wurde gefunden, dass, wenn Emulsionen unter Verwendung der Konzentratzusammensetzungen des Standes der Technik erzeugt werden, die Emulsionen manchmal bei Lagerung unter Umgebungsbedingungen (Temperaturen von 0–45°C) nicht stabil sind. Die Emulsionen erweisen sich bei relativ hohen Umgebungstemperaturen oder bei relativ niedrigen Konzentrationen an Textilkonditionierer (ungefähr 5 Gewichtsprozent) als besonders instabil. Weiterhin haben Emulsionen, die unter Verwendung von Konzentraten des Standes der Technik hergestellt wurden, in der Regel relativ niedrige Viskositäten oder Viskositäten, die von Charge zu Charge variie ren, was sie für die Anwendung durch den Verbraucher unattraktiv macht.
EP-A-0 730 023 offenbart Waschmittelkonzentrat-Zusammensetzungen, die ein Gemisch von mindestens einem nichtionischen Tensid und mindestens einem in Wasser unlöslichen fetten Öl, das eine hydrophile polare Gruppe enthält und einen Schmelzpunkt unterhalb 30°C aufweist, umfassen, wobei das Konzentrat eine Viskosität oberhalb etwa 10 mPa·s aufweist. Nach Verdünnung mit mindestens etwa einem Volumen Wasser pro Volumen Konzentrat wird das Konzentrat mindestens teilweise in eine flüssige Kristallphasendispersion umgewandelt, unter Bereitstellung eines verdünnten Konzentrats mit einer Viskosität von mindestens etwa 50 mPa·s.
Es wurde gefunden, dass es schwierig ist, den gleichen weichmachenden Effekt mit Konzentraten des Standes der Technik wie mit üblichen wässrigen Dispersionen von auf Öl basierenden textilweichmachenden Komponenten zu erreichen. Es wurde gefunden, dass textilkonditionierende Konzentrate des Standes der Technik dem Textil ein fettiges Gefühl verleihen können. Es ist erwünscht, ein seidiges Anfühlen des konditionierten Textils zu erreichen.
US 5 429 754 offenbart textilkonditionierende Zusammensetzungen, die ein in Wasser lösliches Polymer mit einem hydrophilen Gerüst, verbunden mit einer sauren Gruppe, eine auf Kohlenwasserstoff basierende textilkonditionierende Komponente und einen Elektrolyten umfasst. Verbesserte Parfümabgabe wird nicht erwähnt.
Wir haben nun gefunden, dass ein in Wasser lösliches polymeres Strukturierungsmittel angewendet werden kann, um die Probleme des Standes der Technik zu überwinden. Das in Wasser lösliche polymere Strukturierungsmittel kann in eine textilkonditionierende Konzentratzusammensetzung, die einen Textilweichmacher und Öl umfasst, eingeschlossen sein. Dieses Textilkonditioniererkonzentrat kann mit Wasser zur Erzeugung einer Emulsion verdünnt werden. In einem weiteren Aspekt kann das in Wasser lösliche polymere Strukturierungsmittel in Wasser zu der gewünschten Endkonzentration gelöst werden und die Lösung des in Wasser löslichen Strukturierungsmittels dann zum Verdünnen einer textilkonditionierenden Konzentratzusammensetzung verwendet werden, die eine textilweichmachende Verbindung und Öl umfasst.
Die Verwendung von in Wasser löslichem polymerem Strukturierungsmittel überwindet die Probleme, die mit dem Stand der Technik verbunden sind. Insbesondere kann es ein textilkonditionierendes Konzentrat bereitstellen, welches verdünnt werden kann, unter Gewinnung einer stabilen, verdünnten Emulsion (mit Konzentrationen von kationischem Textilweichmacher im Bereich von 1–15%, vorzugsweise rund 5 Gewichtsprozent). Solche Emulsionen können eine Viskosität aufweisen, die von Charge zu Charge relativ konsistent ist und in dem gewünschten Bereich liegt (der Bereich ist 10–100 mPa·s bei einer Scherrate von 106 s^–1). Weiterhin haben die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Spülkonditioniererkonzentrate erzeugten Emulsionen ausgezeichnete Parfümfreisetzung und weiterhin verbesserte textilweichmachende Eigenschaften. Die vorliegende Erfindung hat das unerwünschte fettige Weichheitsanfühlen überwunden, das auf Öl basierende Konditionierer Textilien verleihen, wobei sie stattdessen ein seidiges, weiches Anfühlen erzielt.
Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung textilkonditionierende Konzentrate bereitstellen, die sich auf die Absorptionskraft von Textil nicht negativ auswirken und auch das Knittern des Textils vermindern. Das mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen weich gemachte Textil zeigt bessere Leichtigkeit beim Bügeln als übliche Textilweichmacher.
Definition der Erfindung Die vorliegende Erfindung stellt eine textilkonditionierende Konzentratzusammensetzung bereit, die eine textilweichmachende Verbindung, gemischt mit Öl, umfasst, worin die Zusammensetzung ein in Wasser lösliches polymeres Strukturierungsmittel enthält.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer textilkonditionierenden Konzentratzusammensetzung, wie vorstehend beschrieben, bereit, umfassend Vermischen miteinander einer textilweichmachenden Verbindung, Öl und eines in Wasser löslichen polymeren Strukturierungsmittels.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Herstellen einer wässrigen Emulsion bereit, die eine textilkonditionierende Verbindung enthält, umfassend Verdünnen des textilkonditionierenden Konzentrats der Erfindung mit Wasser. Das Verfahren kann beispielsweise in einem Chargenverfahren in einer Fabrik oder in einer Flasche zu Hause ausgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer wässrigen Emulsion bereit, die eine textilkonditionierende Verbindung enthält, umfassend Auflösen eines in Wasser löslichen polymeren Strukturierungsmittels in Wasser, unter Bereitstellen einer Lösung von polymerem Strukturierungsmittel von einer Konzentration, die im Wesentlichen gleich der gewünschten Endkonzentration von in Wasser löslichem polymerem Strukturierungsmittel in der Emulsion ist, unter Verwendung der Lösung von polymerem Strukturierungsmittel zum Verdünnen einer textilkonditionierenden Konzentratzusammensetzung, die eine textilweichmachende Verbindung, gemischt mit Öl, umfasst. Vorzugsweise wird dieses Verfahren als ein Chargenverfahren ausgeführt.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin eine textilkonditionierende Zusammensetzung bereit, die eine wässrige Emulsion umfasst, wobei die wässrige Emulsion eine textilweichmachende Verbindung, Öl und ein in Wasser lösliches polymeres Strukturierungsmittel umfasst.
Das konditionierende Konzentrat und Verfahren der vorliegenden Erfindung unterschieden sich dahingehend vom Stand der Technik, dass das in Wasser lösliche Strukturierungsmittel zu seiner gewünschten Endkonzentration vor oder gleichzeitig mit der Erzeugung einer Emulsion von textilweichmachender Komponente in Wasser gelöst wird. Durch Vermischen der in Wasser löslichen polymeren Strukturierungskomponente mit Öl wird es möglich, in Wasser die textilweichmachende Verbindung und Öl mit geringem Verlust der Struktur, die in der Emulsion durch das polymere Strukturierungsmittel bereitgestellt wird, zu dispergieren.
Beschreibung der Erfindung im Einzelnen
Der Begriff „Konzentrat" bedeutet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, dass wenig oder kein Wasser in der Formulierung vorliegt. Der maximale Anteil von Wasser, der in der Formulierung vorliegen kann, ist 10% oder weniger, auf das Gewicht der gesamten Formulierung, bevorzugter 5% oder weniger, auf das Gewicht, besonders bevorzugt 2% oder weniger, auf das Gewicht. In einigen Situationen können weniger als 0,5 Gewichtsprozent Wasser vorliegen.
Ein Strukturierungsmittel wird hier als ein Material definiert, das die Viskosität einer wässrigen Emulsion der vorliegenden Erfindung oder einer wässrigen Emulsion, gebildet durch Verdünnen des erfindungsgemäßen Konzentrats in Wasser, sowohl bei Schwerkraft- als auch Null-Scherrate und bei normalen Gieß-Scherraten, erhöht.
Normale Gieß-Scherraten liegen im Bereich von 10 bis etwa 110 s^–1.
Wünschenswerterweise liegt die Viskosität einer erfindungsgemäßen Emulsion im Bereich von 40–80 mPa·s bei 106 s^–1, vorzugsweise rund 60 mPa·s bei 106 s^–1. Es wird gefunden, dass unter diesen Bedingungen wenig oder keine Phasentrennung stattfindet.
Ohne auf eine Theorie festgelegt zu sein, wird angenommen, dass die Erhöhung der Null-Scherraten-Viskosität der Zusammensetzung kinetische Stabilisierung gegen Schwerkraft-Aufrahmen oder Absetzen von dispergierten Tröpfchen in einer wässrigen Emulsion der vorliegenden Erfindung bereitstellt. Die Erhöhung der Viskosität bei normalen Gieß-Scherraten erlaubt, dass Emulsionen, die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Konzentrate hergestellt werden, Eigenschaften aufweisen, die für Verbraucher attraktiv sind. Weiterhin können wässrige Emulsionen der vorliegenden Erfindung Viskositäten aufweisen, die zwischen den Chargen relativ konsistent sind. Das heißt, insbesondere mit Emulsionen, die durch Verdünnung zu Hause hergestellt werden, werden die Emulsionen durch Bedingungen, wie Ortstemperatur, Konzentrationsvariationen des Konzentrats in Wasser, Salzhaltigkeit und Härte von Verdünnungswasser, usw., nicht zu stark beeinflusst. Dies erlaubt, ein konsistent attraktives Produkt bereitzustellen.
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass das Vorliegen von polymerem Strukturierungsmittel in Ölemulsionen der vorliegenden Erfindung auch verbessertes Weichmachen und Parfümabscheidung ergibt. Das weiche Gefühl, das einem Textil verliehen wird, wird als verbessert empfunden, wobei es seidig anstatt fettig ist.
Ohne auf eine Theorie festgelegt zu sein, wird angenommen, dass wässrige erfindungsgemäße Emulsionen Tröpfchen von im Allgemeinen kugelförmiger Form enthalten, die eine äußere Schicht von textilweichmachender Komponente in lamellarer, flüssiger, kristalliner Phase und einen flüssigen Kern von Öl und Parfüm enthalten. Es wird angenommen, dass diese Struktur zu der guten Abscheidung von Parfüm auf dem Textil beiträgt.
Wie nachstehend weiter erörtert wird, kann die kationische textilweichmachende Verbindung in den Konzentraten der vorliegenden Erfindung suspendiert, dispergiert oder in dem Öl gelöst werden.
Ohne auf eine Theorie festgelegt zu sein, können, wenn die textilweichmachende Komponente in dem Öl suspendiert oder dispergiert ist, die erfindungsgemäßen Konzentratzusammensetzungen als mit einem physikalischen Zustand beschrieben werden, worin ein Netzwerk von festen Kristalliten von gesteuer ter Festigkeit gebildet wird, um die flüssige Phase und das Strukturierungsmittel aufzunehmen. Die Festigkeit des festen Netzwerks wird derart gesteuert, dass die Konzentratzusammensetzung keiner Schwerkraft-Abscheidung unter ruhenden Bedingungen unterliegt, sondern unter Bewegung und Rühren fließt.
Weitere Erörterung für die Eigenschaften von anorganischen Feststoffen, die in einem Öl suspendiert sind, werden in „Electrostatic Stabilisation of Suspensions in Non-Aqueous Media" PH.C van der Hoeven, University of Wageningen Thesen (1991), Kapitel 2, gegeben.
Es ist bevorzugt, dass, wenn zu Wasser gegeben, das emulgierte Produkt eine Öltröpfchengröße (D₄₃ Volumen mittlere Tröpfchengröße) von unter 5 μm und bevorzugter unter 3 μm aufweist. Tröpfchengröße (D₁₀) liegt typischerweise im Bereich 0,2 μm – 50 μm.
Die Stabilität der erfindungsgemäßen Emulsionen kann durch Untersuchen des Aufrahmungsgrads, beispielsweise wie nachstehend erörtert, gemessen werden.
Polymeres Strukturierungsmittel
Wie vorstehend ausgewiesen, ist das in Wasser lösliche polymere Strukturierungsmittel ein Material, das die Viskosität einer wässrigen erfindungsgemäßen Emulsion in Wasser bei einer Null-Scherrate und bei normalen Gieß-Scherraten erhöhen wird. Vorzugsweise wird das Strukturierungsmittel in Form von kleinen festen Teilchen in der Konzentratzusammensetzung der Erfindung vorliegen. Die Teilchen können typischerweise von der Größe im Bereich 2–100 Mikrometer, in Abhängigkeit von ihrer Quelle, sein. Die Teilchengröße kann durch Lichtmikroskopie gemessen werden. Vorzugsweise liegt das Strukturierungsmittel als Mikrokristalle vor.
Nach Verdünnung mit Wasser wird das polymere Strukturierungsmittel der Erfindung vollständig oder teilweise geliert.
Dies ist im Kontrast zu bekannten Zusammensetzungen, die Strukturierungsmittel enthalten, worin das Strukturierungsmittel gewöhnlich bereits in hydratisierter Form vorliegt, die in Form eines Gels oder einer Lösung sind, welche in die Emulsion nach- oder vordosiert wurden. Die im Stand der Technik bevorzugte Reihenfolge der Zugabe von Polymeren, beispielsweise wie in EP-A-0596580 im Namen von Avebe angegeben, wird zu einer konzentrierten Lösung von in Wasser löslichem Polymer gegeben, nachdem eine wässrige Emulsion hergestellt wurde.
Der Begriff „in Wasser löslich" weist aus, dass das polymere Strukturierungsmittel in Wasser bei einem charakteristischen Temperaturbereich bei Konzentrationen von Interesse geliert; das heißt rund 0,1–2 Gewichtsprozent. Vorzugsweise bildet das polymere Strukturierungsmittel, wenn mit Wasser vermischt, keine getrennte Phase.
Das Strukturierungsmittel hat vorzugsweise im Wesentlichen keine Tensideigenschaften. Das Strukturierungsmittel ist vorzugsweise ausgewählt aus nichtionisch oder kationisch modifizierten natürlichen Polymeren, wie Protein oder von Pflanzen abgeleiteten Polymeren, insbesondere Polysaccharidzusammensetzungen, wie Stärke. Als Ausgangsmaterial für die Herstellung von kationischer Stärke, die mit der vorliegenden Erfindung anzuwenden ist, kann jeder Stärketyp verwendet werden, wie Kartoffelstärke, Maisstärke, Weizenstärke, Tapiokastärke oder Erbsenstärke. Der Substitutionsgrad der anzuwendenden kationischen Stärke gemäß der vorliegenden Erfindung liegt vorzugsweise im Bereich von 0,005–1, vorzugsweise zwischen 0,01 und 0,05. Besonders bevorzugt sind Formen von Stärke, die einen Amylopectingehalt von mehr als 95 Gewichtsprozent, bezogen auf Feststoffe, aufweisen.
Geeignete Verfahren zum Herstellen von Strukturierungsmittelpolymeren, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, werden in EP-A-0 596 580 im Namen von Avebe angegeben.
Andere natürlich erhaltene Polymere schließen Celluloseverbindungen ein, die durch Substituieren derselben mit Alkylgruppen, wie hydrophil modifizierte Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, usw., modifiziert werden können. Natürlich abgeleitete Gummen, wie Galactomannangummi oder Guargummi, können verwendet werden. Von Protein abgeleitete Polymere können Gelatine einschließen.
Das angewendete polymere Strukturierungsmittel kann von der letztlichen Verwendung, für die das Konzentrat vorgesehen ist, abhängen. Wie nachstehend erläutert, können die erfindungsgemäßen Konzentrate im industriellen oder Haushaltsbereich verwendet werden. Weiterhin kann das Verhalten von einigen der Konzentrate von der örtlichen Temperatur, Wasserhärte, usw. abhängen. Kationisch modifizierte Kartoffelstärke, wie Solvitose BPN, und kationisch modifiziertes Galactomannan, 2-Hydroxypropyltrimethylammoniumchloridether (Jaguar C-13-S, C-14-S, C-15, C-17 oder C-162, Handelsmarke), Guargummi oder 2-Hydroxy-3-(trimethylammonium)propyletherchlorid (HICARE 1000, eingetragene Handelsmarke) und Polygel (Handelsmarke) K100 und K200, sind für Haushaltsverdünnungszwecke bevorzugt.
Wie nachstehend weiter beschrieben wird, kann das Konzentrat unter Werksbedingungen mit Wasser verdünnt werden. Zur Verdünnung im Werk geeignete Konzentrate umfassen geeignete kationische Kartoffelstärken, wie SOFTGEL BDA (Handelsmarke), SOFTGEL BD (Handelsmarke), AMYLOFAX HS (Handelsmarke), RAISAMYL 125 (Handelsmarke), RAISAMYL 135 (Handelsmarke), RAISAMYL 145 (Handelsmarke), und synthetisches kationisches Polyacryl POLYGEL (Handelsmarke) K-Reihen, K100 und K200 (3V Sigma).
Die Menge an in das erfindungsgemäße Konzentrat eingeschlossenem polymerem Strukturierungsmittel hängt von der gewünschten Konzentration von polymerem Strukturierungsmittel in den erfindungsgemäßen Emulsionen ab.
Typischerweise sind relativ kleine Mengen von polymerem Strukturierungsmittel in den erfindungsgemäßen Emulsionen erforderlich, um die gewünschten Viskositäten zu ergeben. Die Menge in der wässrigen Emulsion liegt vorzugsweise im Bereich von 0,05–2 Gewichtsprozent, bevorzugter 0,1–1 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt 0,1–0,5 Gewichtsprozent. Die Konzentration von polymerem Strukturierungsmittel in dem Konzentrat liegt geeigneterweise im Bereich von 1–10 Gewichtsprozent, bevorzugter 2–5%, besonders bevorzugt 3–4 Gewichtsprozent.
Ohne auf eine Theorie festgelegt zu sein, wird angenommen, dass das in Wasser lösliche polymere Strukturierungsmittel in dem Öl als eine suspendierte Phase vorliegt.
Das Öl Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen mindestens ein Öl. Das Öl kann als ein schmierendes Öl wirken. Das Öl kann ein Mineralöl, ein Esteröl oder ein Zuckeresteröl sein. Einige natürliche Öle, wie Pflanzenöle, können, falls geeignet, eingeschlossen sein.
Fettalkohole, wie beispielsweise als Co-Aktivstoffe in EP-A-0394133 definiert, sind zur Verwendung als Öle in der vorliegenden Erfindung nicht geeignet. Es ist bevorzugt, dass die in der vorliegenden Erfindung angewendeten Öle flüssig sind, wohingegen die bevorzugten Fettalkohole von EP-A-0394133 weiche Feststoffe sind.
Vorzugsweise sind die Esteröle Ester von geradkettigen oder verzweigtkettigen, gesättigten oder ungesättigten Carbonsäuren.
Vorzugsweise sind die in der vorliegenden Erfindung angewendeten Öle hydrophob. Weiterhin ist es bevorzugt, dass sie entweder Zuckeresteröle oder ein Öl mit im Wesentlichen keiner Oberflächenaktivität umfassen. Fettalkohole, wie in EP-A-0394133 definiert, sind im Wesentlichen nicht hydrophob und sind oberflächenaktiv.
Es ist bevorzugt, wenn das Öl ein Esteröl, Zuckeresteröl oder Mineralöl ist. Geeignete Öle schließen jene Mineralöle der Sirius-Reihe (von Silkolene) ein.
Geeignete Esteröle schließen die gesättigten Esteröle (von Unichema) und die ungesättigten Zuckeresteröle (von Mitsubishi Kagaku) ein.
Es ist bevorzugt, dass die erfindungsgemäßen Esteröle in der Beschaffenheit hydrophob sind. Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Esteröl in der Beschaffenheit gesättigt (gehärtet) ist, sofern es ein Zuckeresteröl oder ein Pflanzenöl ist, für das Ungesättigtheit bevorzugt ist.
Geeignete Esteröle sind die Fettester eines ein- oder mehrwertigen Alkohols mit 1 bis etwa 24 Kohlenstoffatomen in der Kohlenwasserstoffkette und Mono- oder Polycarbonsäuren mit 1 bis etwa 24 Kohlenstoffatomen in der Kohlenwasserstoffkette, mit der Maßgabe, dass die Gesamtanzahl an Kohlenstoffatomen in dem Esteröl gleich oder größer als 16 ist und dass mindestens einer der Kohlenwasserstoffreste in dem Esteröl 12 oder mehr Kohlenstoffatome aufweist.
Esteröle, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung am geeignetsten sind, sind PRIOLUBES von Unichema. Insbesondere PRIOLUBE 1407, PRIOLUBE 1447, PRIOLUBE 1415, PRIOLUBE 1446, PRIOLUBE 1427, PRIOLUBE 1445, PRIOLUBE 2045, PRIOLUBE 3988, PRIOLUBE 3987, PRIOLUBE 2091, ESTOL 1545 und ESTOL 1527 werden vorteilhaft angewendet. Von diesen ist ESTOL 1545, das ein 2-Ethylhexylstearat darstellt, besonders verwendbar.
Geeignete Mineralöle schließen die Reihe der Öle Marcol technischer Qualität von Esso ein und besonders bevorzugt sind die medizinischen Öle der Reihe Sirius von Silkolene (beispielsweise M40, M70 und M180).
Das Molekulargewicht des Mineralöls liegt typischerweise im Bereich von 150 bis 400.
Es ist bevorzugt, wenn die Dichte des Mineralöls 0,80 bis 0,90 g/cm², bevorzugter 0,83 bis 0,88 g/cm², ist.
Es ist bevorzugt, wenn die Viskosität des Esteröls oder Mineralöls 2 mPa·s bis 400 mPa·s bei einer Temperatur von 25°C, bevorzugter eine Viskosität von 2 bis 150 mPa·s, besonders bevorzugt eine Viskosität von 10 bis 100 mPa·s, ist.
Es ist bevorzugt, wenn die Viskosität des Zuckeresteröls oberhalb 50 000 mPa·s, vorzugsweise 5 000 bis 20 000 mPa·s, besonders bevorzugt 6 000 bis 20 000 mPa·s, ist. Alle Viskositäten werden bei 25°C gemessen.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der Brechungsindex des Öls 1,445 bis 1,490, bevorzugter 1,460 bis 1,485, ist.
Der Anteil des Öls in der Emulsion liegt vorzugsweise im Bereich von 1–15 Gewichtsprozent. Der Anteil des Öls in dem Textilkonditioniererkonzentrat ist vorzugsweise 20 bis 78 Gewichtsprozent der Zusammensetzung, besonders bevorzugt 50 bis 70 Gewichtsprozent.
Die textilweichmachende Verbindung
Vorzugsweise wird das in der vorliegenden Erfindung angewendete Öl, wenn mit einer geeigneten Abscheidungshilfe kombiniert, wie übliche textilweichmachende Verbindungen textilweichmachende Eigenschaften aufweisen.
Die textilweichmachende Verbindung ist ein quaternäres Ammoniummaterial, das eine polare Kopfgruppe und zwei Alkyl- oder Alkenylketten umfasst.
Besonders bevorzugt hat die textilweichmachende Verbindung der Erfindung zwei langkettige Alkyl- oder Alkenylketten mit einer mittleren Kettenlänge größer als C₁₄, bevorzugter hat jede Kette eine mittlere Kettenlänge größer als C₁₄, besonders bevorzugt haben mindestens 50% von jeder langkettigen Alkyl- oder Alkenylgruppe eine Kettenlänge von C₁₈.
Es ist bevorzugt, wenn langkettige Alkyl- oder Alkenylgruppen der textilweichmachenden Verbindung vorwiegend linear sind.
Es ist sehr bevorzugt, wenn die erfindungsgemäßen textilweichmachenden Verbindungen im Wesentlichen in Wasser unlöslich sind. Im Wesentlichen unlösliche textilweichmachende Verbindungen im Zusammenhang mit dieser Erfindung werden als textilweichmachende Verbindungen mit einer Löslichkeit von weniger als 1 × 10^–3 Gewichtsprozent in entmineralisiertem Wasser bei 20°C definiert, vorzugsweise haben die textilweichmachenden Verbindungen eine Löslichkeit von weniger als 1 × 10^–4, besonders bevorzugt haben die textilweichmachenden Verbindungen eine Löslichkeit bei 20°C in entmineralisiertem Wasser von 1 × 10^–3 bis 1 × 10^–6.
Gut bekannte Arten von im Wesentlichen in Wasser unlöslichen, quaternären Ammoniumverbindungen haben die Formel:
worin R¹ und R² Kohlenwasserstoffgruppen mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen wiedergeben; R³ und R⁴ Kohlenwasserstoffgruppen, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, wiedergeben; und X^– ein Anion, vorzugsweise ausgewählt aus Halogenid-, Methylsulfat- und Ethylsulfatresten, darstellt, sind bevorzugt.
Repräsentative Beispiele für diese quaternären Weichmacher schließen Di(talgalkyl)dimethylammoniummethylsulfat; Dihexadecyldimethylammoniumchlorid; Di(hydriertes Talgalkyl)dimethylammoniumchlorid; Dioctadecyldimethylammoniumchlorid; Di(hydriertes Talgalkyl)dimethylammoniummethylsulfat; Dihexadecyldiethylammoniumchlorid; Di(kokosnussalkyl)dimethylammoniumchlorid; Ditalgalkyldimethylammoniumchlorid und Di(hydriertes Talgalkyl)dimethylammoniumchlorid (Arquad 2HT Handelsmarke) ein.
Andere bevorzugte Weichmacher enthalten Ester oder Amidbindungen, beispielsweise jene, die unter den Handelsnamen Accosoft 580, Varisoft 222 und Stepantex erhältlich sind.
Besonders bevorzugte textilweichmachende Verbindungen sind in Wasser unlösliche quaternäre Ammoniummaterialien, die eine Verbindung mit zwei C_12–18-Alkyl- oder Alkenylgruppen, verbunden an das Molekül über mindestens eine Esterbindung, umfassen. Es ist bevorzugter, wenn das quaternäre Ammoniummaterial zwei Esterbindungen aufweist. Das bevorzugte Ester gebundene quaternäre Ammoniummaterial zur Verwendung in der Erfindung kann wiedergegeben werden durch die Formel:
worin jede Gruppe R¹ unabhängig ausgewählt ist aus C_1–4-Alkyl-, Hydroxyalkyl- oder C₂ _–4-Alkenylgruppen, und worin jede Gruppe R² unabhängig ausgewählt ist aus C_8–28-Alkyl- oder Alkenylgruppen;
oder
darstellt; X^– ein geeignetes Anion darstellt und n eine ganze Zahl von 0–5 ist. Besonders bevorzugt ist Di(ethylester)dimethylammoniumchlorid (DEEDMAC).
Ein zweiter bevorzugter Typ von quaternärem Ammoniummaterial kann von der Formel abgeleitet werden:
worin R¹, n, X^– und R² wie vorstehend definiert sind.
Es ist aus Umweltgründen bevorzugt, wenn das quaternäre Ammoniummaterial biologisch abbaubar ist.
Bevorzugte Materialien dieser Klasse, wie 1,2-Bis[gehärtetes Talgoyloxy]-3-trimethylammoniumpropanchlorid und deren Herstellungsverfahren werden beispielsweise in US 4 137 180 (Lever Brothers) beschrieben. Vorzugsweise umfassen diese Materialien kleine Mengen des entsprechenden Monoesters, wie in US 4 137 180 beschrieben, beispielsweise 1-gehärtetes Talgoyloxy-2-hydroxytrimethylammoniumpropanchlorid.
Das textilweichmachende Mittel kann auch ein Polyolesterquat (PEQ), wie in EP 0 638 639 (Akzo) beschrieben, sein.
Es ist bevorzugt, dass das Gewichtsverhältnis von weichmachender Verbindung zu Öl weniger als 5:1, geeigneterweise weniger als 3:1, vorzugsweise weniger als 1:1, ist. Vorzugsweise ist das Gewichtsverhältnis von weichmachender Verbindung zu Öl größer als 1:10, vorzugsweise größer als 1:3.
Der Anteil von weichmachender Verbindung in dem Konzentrat ist vorzugsweise 3 Gewichtsprozent bis 60 Gewichtsprozent der gesamten Zusammensetzung, bevorzugter 10 Gewichtsprozent bis 40 Gewichtsprozent. Vorzugsweise enthalten gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte, verdünnte Emulsionen im Bereich von 0,5–5 Gewichtsprozent aktive textilweichmachende Verbindung, bevorzugter 1–3 Gewichtsprozent, bevorzugter 1,0–2 Gewichtsprozent.
Ohne auf eine Theorie festgelegt zu sein, wird angenommen, dass wenn die textilweichmachende Verbindung in dem Öl suspendiert wird, die textilweichmachende Verbindung in dem Öl als Kristalle vorliegt.
Lösungsmittel
Es ist bevorzugt, dass die Zusammensetzung weniger als 25 Gewichtsprozent der gesamten Zusammensetzung an organischem Lösungsmittel, bevorzugter weniger als 20 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt weniger als 10 Gewichtsprozent, enthält.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Lösungsmittel nichtwässrig sind. In jedem Fall muss der Wasseranteil unter 10% der gesamten Zusammensetzung gehalten werden.
Wie vorstehend ausgewiesen, kann die textilweichmachende Verbindung in dem erfindungsgemäßen Konzentrat gelöst, suspendiert oder in dem Öl dispergiert werden.
Eine textilweichmachende Verbindung kann in Öl löslich sein, wenn sie beispielsweise Kohlenstoffketten umfasst, die von weichem Talg abgeleitet sind; d.h. Talg mit einem hohen Jodgehalt. Alternativ kann die textilweichmachende Verbindung in dem Öl durch Einschluss eines geeigneten Lösungsmittels löslich gemacht werden. Lösungsmittel, die verwendet werden können, schließen Ethanol, Propanol, Isopropanol, Ethylenglycol, 1,2-Propylenglycol, 1,3-Propylenglycol und Glycerin ein. Geeignete Lösungsmittel haben vorzugsweise einen niedrigen Flammpunkt, beispielsweise IPA (Isopropylalkohol).
Für durch das Schmelzverfahren hergestellte Zusammensetzungen, wie hierin nachstehend beschrieben, ist es bevorzugt, dass organische Lösungsmittel in die Zusammensetzungen eingeschlossen sind. Es ist bevorzugt, dass weniger als die Hälfte der Menge von beliebigem vorliegendem Lösungsmittel ein nicht entflammbares Lösungsmittel ist (d.h. einen Flammpunkt von weniger als 25°C aufweist). Der Hauptanteil des Lösungsmittels sollte ganz bevorzugt ein nichtbrennbares Lösungsmittel sein (d.h. einen Flammpunkt von höher als 25°C aufweisen). Geeignete Beispiele schließen Propylenglycol, und insbesondere Hexylenglycol und Butyldigol, aus Gründen der Viskosität und Aussehen der Schmelze, ein. Ein Gemisch von Lösungsmitteln kann vorteilhafte Ergebnisse, insbesondere bezüglich der Viskosität, liefern. In einigen Zusammensetzungen kann ein Lösungsmittel vorliegen, weil es eine Komponente eines Bestandteils der Zusammensetzung ist.
Es wird angenommen, dass die Auswahl der Art von beliebigem, in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorliegendem Lösungsmittel helfen wird, die Größe der Kristalle der textilweichmachenden Verbindung zu steuern oder die textilweichmachende Verbindung in dem Öl löslich zu machen.
Parfüm
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und das Verfahren der vorliegenden Erfindung sind besonders geeignet, um verstärkte Parfümabscheidung auf Textil während des Spülkonditionierens zu ergeben. Vorzugsweise enthält deshalb das erfindungsgemäße Konzentrat Parfüm, das für einen Anteil im Bereich von 1–10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 3–6 Gewichtsprozent, geeignet ist. Geeignete Parfümverbindungen können durch den Fachmann ausgewählt werden.
Vorzugsweise ist das Parfüm im Wesentlichen hydrophob. Vorzugsweise ist das Parfüm in Öl löslich.
Kristallwachstumsinhibitor
Das Konzentrat oder die Emulsionen der vorliegenden Erfindung können einen Kristallwachstumsinhibitor einschließen. Es ist bevorzugt, dass der Kristallwachstumsinhibitor Teil des Konzentrats, insbesondere für Nicht-Chargen-Verdünnung durch den Verbraucher zu Hause, bildet.
Die Kristallwachstumsinhibitoren sind Verbindungen, die stark polarisierbare hydrophile Gruppen aufweisen.
Besonders bevorzugte Kristallwachstumsmodifizierungsmittel sind organische Säuren mit Alkylkettenlänge von C₁₃ oder weniger und nichtionische Tenside mit einer mittleren Alkylkettenlänge zwischen C₁₃ und C₂₂ und 10 bis 30 Ethoxylatgruppen. Besonders bevorzugte Kristallwachstumsinhibitoren sind nichtionische Talg- und Kokos-Tenside mit 15 bis 22 Ethoxylatgruppen, organische Säuren, wie Milchsäure (die etwa 20% lineare polymere selbstveresterte Ester enthalten), Stearinsäure und gehärtete oder ungehärtete Talg- oder Kokosfettsäuren. Gemische von Kristallwachstumsinhibitoren können auch angewendet werden.
Der Kristallwachstumsinhibitor oder Gemische davon sollten vorzugsweise mit einem Anteil von 1 Gewichtsprozent bis 20 Gewichtsprozent der Zusammensetzung vorliegen, bevorzugter sollte der Kristallwachstumsinhibitor mit einem Anteil von 2 Gewichtsprozent bis 11 Gewichtsprozent vorliegen.
Co-Emulgator
Es ist bevorzugt, dass die Zusammensetzungen einen Co-Emulgator zur schnellen Dispersion der Zusammensetzung, wenn sie zu Wasser gegeben wird, umfassen. Der Co-Emulgator kann nichtionisches Tensid umfassen.
Wenn ein nichtionisches, ethoxyliertes Tensid als der Kristallwachstumsinhibitor verwendet wird, dann wird dieser sowohl als der Inhibitor als auch als ein Co-Emulgator zur Bereitstellung einer guten Dispersion wirken.
Die bevorzugten Co-Emulgatoren sind C₈-C₂₂-Alkoholalkoxylate mit im Durchschnitt 3 bis 10 Alkoxylatgruppen, vorzugsweise 5 bis 7 Alkoxylatgruppen. Ethoxylate sind die bevorzugten Alkoxylate, obwohl gemischte Ethoxylate/Propoxylate oder Propoxylate auch verwendet werden können.
pH-Wert der Zusammensetzung
Die erfindungsgemäßen Emulsionen haben, wenn in Wasser bei der Verwendungskonzentration dispergiert, vorzugsweise einen pH-Wert von mehr als 1,5, bevorzugter weniger als 5.
Produktform
Konzentrate der vorliegenden Erfindung liegen vorzugsweise in Form einer Paste oder als hochviskose Flüssigkeit vor. Das Konzentrat kann zu Wasser durch den Verbraucher oder im Werk gegeben werden, um eine Emulsion zu bilden, die dann zur späteren Verwendung durch Zugabe der Spülflüssigkeit gelagert werden.
Die Konsistenz der Konzentratzusammensetzungen, die durch das kalte Vermahlverfahren, nachstehend erörtert, hergestellt werden, hängt von dem Schmelzpunkt des Textilweichmachers ab und variiert zwischen einer flüssigen Dispersion und einer Paste; wohingegen Produkte des Heißschmelzverfahrens, nachstehend erörtert, die Konsistenz eines Gels, wenn natürlich gekühlt, oder einer gießbaren Paste, wenn unter Rühren gekühlt, aufweisen können.
Andere Bestandteile
Die erfindungsgemäßen Konzentrate oder Emulsionen können auch einen oder mehrere wahlweise Bestandteile enthalten, ausgewählt aus pH-Wert-puffernden Mitteln, Parfümträgern, Flu oreszenzmitteln, Färbemitteln, Hydrotropen, Antischaummitteln, Antiwiederablagerungsmitteln, Enzymen, optischen Aufhellungsmitteln, Opazitätsmitteln, Antieinlaufmitteln, Antifaltenmitteln, Antifleckbildungsmitteln, Germiziden, Fungiziden, Antikorrosionsmitteln, Drapierungsmitteln, antistatischen Mitteln und Bügelhilfen.
Verfahren zur Herstellung von Konzentrat
Die erfindungsgemäßen Konzentratzusammensetzungen können gemäß beliebig geeignetem Verfahren hergestellt werden. Zwei Verfahren sind besonders bevorzugt; nämlich das Schmelzverfahren und das Kaltvermahl(milling)verfahren. Das polymere Strukturierungsmittel wird im Allgemeinen in beiden Herstellungsverfahren fest bleiben.
Eine wie hierin angeführte Schmelze ist ein flüssiges Gemisch von zwei oder mehreren Substanzen, wobei mindestens eine davon beim Kühlen auf Umgebungstemperatur verfestigen wird. Die Schmelze kann dispergiertes nicht verflüssigtes Material, wie polymeres Strukturierungsmittel, enthalten. In unseren Schmelzen verfestigt sich typischerweise eine oder zwei der Komponenten beim Kühlen (gewöhnlich textilweichmachende Verbindung, nichtionisches Tensid und Fettsäuren, falls vorliegend).
In dem Schmelzverfahren wird die textilweichmachende Verbindung erhitzt, bis sie beweglich ist, vorzugsweise flüssig, gefolgt von Zugabe zu einer Ölphase (die ein Parfüm enthalten kann), zur Herstellung einer Schmelze. Das polymere Strukturierungsmittel wird zu dieser Schmelze gegeben, während die Schmelze noch warm und flüssig ist, wobei das Strukturierungsmittel als dispergierter Feststoff vorliegt. Die zusätzlichen Komponenten der Zusammensetzung können in die Zusammensetzung über eine bewegliche textilkonditionierende Verbindung oder über das Öl eingearbeitet werden, oder sie können zugegeben werden, nachdem die textilkonditionierende Verbindung zugegeben wurde und das Öl zusammen damit vermischt wurde. Typi scherweise wird die Schmelze bei einer Temperatur von mindestens 35°C, vorzugsweise mindestens 40°C, beispielsweise bei einer Temperatur von 45°C bis 70°C, gebildet. Alternativ werden die textilweichmachende Verbindung und nichtionische (s) Tensid(e) mit dem Öl vermischt und dann erhitzt, unter Bildung einer Flüssigkeit, zu der Strukturierungsmittel gegeben werden kann. Parfüm kann beim Kühlen auf eine niedere Temperatur zugegeben werden.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die weichmachende Verbindung und das Öl zur Bildung einer Schmelze miteinander erhitzt werden. Parfüm kann auch Teil der Schmelze bilden.
Die Schmelze kann auf Raumtemperatur, natürlich oder während noch mechanisch gerührt wird, gekühlt werden. Auf diese Weise kann die Endviskosität der Schmelze weiter gesteuert werden.
Alternativ können die erfindungsgemäßen Konzentratzusammensetzungen durch ein Kaltvermahl(milling)verfahren hergestellt werden, worin die textilweichmachende Verbindung, polymeres Strukturierungsmittel und das Öl miteinander bei Umgebungstemperatur, typischerweise bei hohen Scherraten, vermischt werden, ohne dass die textilweichmachende Verbindung vor dem Vermischen erhitzt wird.
Herstellungsverfahren der Emulsion
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung können die erfindungsgemäßen Konzentratzusammensetzungen zum Herstellen einer wässrigen Emulsion durch Verdünnen der Konzentratzusammensetzung mit Wasser angewendet werden. Alternativ und in einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Konzentratzusammensetzung, umfassend eine textilweichmachende Komponente, vermischt mit Öl, verdünnt werden, unter Bildung einer Emulsion, unter Verwendung einer Lösung von in Wasser löslichem polymerem Strukturierungsmittel, wobei die Lösung in Wasser lösliches polymeres Strukturierungsmittel bei der gewünschten Endkonzentration der wässrigen Emulsion umfasst.
Vorzugsweise wird das Konzentrat mit heißem Wasser oder Wasser mit Umgebungstemperatur verdünnt. Vorzugsweise liegt die Temperatur des Verdünnungswassers im Bereich von der Umgebungstemperatur bis 100°C, vorzugsweise 40–70°C, bevorzugter 50–60°C, zur Chargenverdünnung. Wenn das Konzentrat in Form einer Paste oder eines Wachs vorliegt, kann es erhitzt werden, um vor dem Vermischen mit Wasser eine Flüssigkeit zu werden. Vermischen des Konzentrats mit Wasser kann über einen Zeitraum von 2–30 Minuten, in Abhängigkeit vom Maßstab des Mischverfahrens, der angewendeten Ausrüstung, usw., stattfinden. Konzentrat und Wasser können in jeder geeigneten Weise, beispielsweise durch Rühren oder Schütteln, bewegt werden.
Wenn eine Emulsion durch Verdünnen eines erfindungsgemäßen textilkonditionierenden Konzentrats mit Wasser hergestellt wird, ist es bevorzugt, dass das Polymer in dem Konzentrat im Wesentlichen in fester Form vorliegt. Vorzugsweise wurde es durch Vermischen mit Wasser, bevor es in das Konzentrat eingeführt wird, nicht geliert. Folglich können in diesem Aspekt der Erfindung Gelierung und Emulgierung gleichzeitig stattfinden. Dies lieferte überraschende Vorteile, einschließlich der Fähigkeit der Steuerung der Viskosität und Tröpfchengröße der Emulsion.
Die Viskosität der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Emulsionen kann von den Bedingungen abhängen, unter denen die Emulsion durch Verdünnen des textilkonditionierenden Konzentrats hergestellt wird. Wenn weiterhin eine erfindungsgemäße Emulsion hergestellt wird, besteht die Gefahr, dass eine unerwünschte Flockulierung der Tröpfchen stattfinden wird, was zu einer cremigen und unattraktiven Zusammensetzung führen wird.
Der Fachmann wird in der Lage sein, solche Bedingungen durch Versuch-und-Fehler zu vermeiden.
Jedoch gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung kann das nachstehende Verfahren angewendet werden, um die op timalen Bedingungen zur Herstellung der erfindungsgemäßen Emulsion zu bestimmen.
Für ein gegebenes polymeres Strukturierungsmittel können Versuche durchgeführt werden, um das Polymer in Wasser, unter gesteuerten Bedingungen von Temperatur, Scherrate und Mischzeit, zu gelieren, unter Messen der Entwicklung von Viskosität während des Mischverfahrens. Die optimale Scherrate, Temperatur und Mischzeit zum Gewinnen von maximaler Polymerviskosität, zum Ergeben einer Konzentration von Polymer in der Endemulsion, kann bestimmt werden (genannt „Gelierstudien"). Die Viskosität/Scherprofilmessungen können unter Verwendung eines Carri-Med- (Handelsmarke) gesteuerten Belastungsviskosimeters mit Kegel und Platte ausgeführt werden. Der Erfinder hat gefunden, dass diese optimalen Bedingungen von Temperatur, Scherrate und Verarbeitungszeit direkt auf ein Chargenverfahren zum Verdünnen gemäß der Erfindung eines textilkonditionierenden Konzentrats angewendet werden können.
Für den bevorzugten Bereich von polymeren Strukturierungsmitteln wurde gefunden, dass der optimale Chargenmischtemperaturbereich geeigneterweise um 40–70°C, bevorzugter 50–60°C, liegt.
Während der Verdünnung von Konzentrat durch das erfindungsgemäße Verfahren kann Wasser zu dem Konzentrat unter Vermischen (Phaseninversionsweg) gegeben werden oder Konzentrat kann zu Wasser gegeben werden. Das Endergebnis wird im Wesentlichen das gleiche sein. Es wird gefunden, dass die Tröpfchengröße normalerweise kleiner ist, wenn Wasser zu dem Konzentrat gegeben wird.
Verdünnung kann durch den Anwender im Haushalt oder in einer industriellen Anlage ausgeführt werden. Wir haben gefunden, dass der Einschluss von polymerem Strukturierungsmittel in das Konzentrat das Emulgierungsverfahren und den Zerfall von Tröpfchen unterstützt, sodass keine teure Verarbeitungsausrüstung erforderlich ist, um stabile Emulsionen aus den Konzentraten herzustellen.
Beispiele
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die nachstehenden, nicht begrenzenden Beispiele erläutert. Weitere Modifizierungen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann geläufig sein.
Alle Mengen sind Gewichtsteile oder Gewichtsprozent, sofern nicht das Gegenteil ausgewiesen ist.
Vergleichsbeispiele werden durch einen Buchstaben und Beispiele der Erfindung durch eine Zahl veranschaulicht.
Die gemäß der Erfindung hergestellten Zusammensetzungen und Vergleichszusammensetzungen wurden den nachstehenden Tests unterzogen.
In diesen Beispielen bezieht sich der Begriff „kationischer Aktivstoff" auf eine reine kationische textilweichmachende Verbindung. Der Begriff „Textilweichmacher" bezieht sich auf das kommerzielle Produkt, das typischerweise 80% reiner kationischer Aktivstoff und ungefähr 20% Lösungsmittel, beispielsweise IPA, ist. Der Begriff „aktiver Weichmacher" wird nachstehend definiert.
(i) Weichheitstest
Die weichmachende Leistung wird durch Zugeben von 1 Liter entmineralisiertem Wasser bei Umgebungstemperatur in ein Tergotometer von ausreichend Produkt, unter Gewinnung von 0,1 g aktivem weichmachendem Material, bewertet. Der aktive Weichmacher wird als kationischer Aktivstoff oder (falls Öl vorliegt) kationischer Aktivstoff plus Öl definiert. Auf diese Weise war der Anteil von aktivem Weichmacher in der Spülflüssigkeit für alle erfindungsgemäßen Beispiele gleich. Drei Stücke von Frotteetüchern (19 cm × 19, 5 cm, mit dem Gewicht 40 g insgesamt) wurden zu dem Tergotometertopf gegeben. Die Frotteetücher wurden bereits in einer 0,00045 gewichtsprozentigen Natriumalkylbenzolsulfonatlösung gespült, um anionisches Tensid des Waschmittels aus einer Hauptwäsche zu simulieren. Die Handtücher wurden für 5 Minuten bei 65 U/min behandelt, schleudergetrocknet, unter Entfernen von restlicher Flüssigkeit und über Nacht auf der Leine getrocknet. Eine Gruppe von 20 geschulten Personen bewertete die Handtücher durch Vergleichen gegen Standardreihen. Eine niedrige Anzahl weist einen größeren Weichheitsgrad aus (2 ist sehr weich und 8 ist scharf).
Um die Konsistenz der Ergebnisse zu untersuchen, wurde die Weichheitsmessung unter den gleichen Bedingungen wiederholt, um zwei Ergebnisse für jede Zusammensetzung zu ergeben. Weiterhin wurde zur Kontrolle ein Versuch zum Messen des Weichmachens, erhalten in einem Parallelversuch mit der gleichen Wasserquelle, durchgeführt, unter Anwendung von COMFORT (Handelsmarke), einer gefragten üblichen Textilkonditioniererzusammensetzung.
(ii) Parfümabgabebewertungsverfahren
Die Parfümabgabe wurde durch Spülen in einem Tergotometer von drei Stücken Frotteehandtüchern (19 × 19,5 cm, mit dem Gewicht 40 g insgesamt) pro Produkt, in einer ähnlichen Weise zu dem vorstehend Beschriebenen, für die vorstehende Weichheitsbewertung bewertet. Anstelle von Leinentrocknen wurden die Tücher sofort auf Parfümintensität durch eine geschulte Gruppe von zwanzig Prüfern bewertet, die jedes Tuch auf einer Skale von null bis fünf, entsprechend den Beschreibern, im Bereich von keinem Parfüm bis sehr starkes Parfüm, einstuften. Weitere Bewertungen wurden nach fünf Stunden gemacht, wenn die Tücher trocken waren und erneut nach vierundzwanzig Stunden oder länger. Der Anteil des Produkts war 0,1 g/l Aktivstoff mit einem Parfümanteil in der Spüllauge von 4,76 mg/l.
(iii) Absorptionsfähigkeitstest
Die Absorptionsfähigkeit von Textilien wurde durch Behandeln von Frotteehandtüchern in einem Tergotometer mit Zusammensetzungen, wie für die Weichheitsbewertung beschrieben, bewertet. Streifen von Textil wurden zu 11 cm × 3 cm geschnit ten. Die Streifen des behandelten Textils wurden vertikal gehalten und in eine Schale abgesenkt, die eine Lösung von 0,02 Farbstoff Direct Red 81 enthielt, sodass ca. 0,5 cm des Textils unterhalb der Wasseroberfläche waren. Die Höhe, zu der die Flüssigkeit aufstieg, wurde an dem Streifen mit Intervallen für eine Zeit von insgesamt einer Stunde gemessen. Die mittlere Höhe für jede Behandlung wurde berechnet. Höhere Werte weisen auf eine bessere Absorptionsfähigkeit hin.
(iv) Lagerungsstabilität
Gemäß der Erfindung oder gemäß dem Vergleichsbeispiel hergestellte Emulsionen wurden in zylindrischen Glasflaschen von 60 mm Höhe × 19 mm im Durchmesser bei Raumtemperatur (ungefähr 25°C), 37°C und 45°C gelagert. Der Prozentsatz von Aufrahmung wurde gemäß der nachstehenden Gleichung berechnet:
Die Beschaffenheit der Phasentrennung wurde auch beobachtet. Insbesondere wurde angemerkt, ob oder nicht die abgetrennte Schicht klar erschien (was auf den Verlust von allen Tröpfchen in der abgetrennten Schicht hinweist), oder milchig oder trübe (was auf das Vorliegen von feinen Submikrometertröpfchen, die in der wässrigen Schicht verblieben sind, hinweist).
(v) Viskositätsmessung
Viskositäten wurden unter Anwendung eines Standard-Haake-Viskosimeters mit einem NV-Becher und Körper bei einer Scherrate von 106 s^–1 gemessen.
Zusammensetzungen und Herstellungsverfahren
Die Konzentratzusammensetzungen mit den nachstehenden allgemeinen Zusammensetzungen wurden durch einen Kaltvermah lungsweg hergestellt. Die spezifischen Komponenten werden nachstehend weiter ausgewiesen. Bei dem Kaltvermahlungsweg wurden Textilweichmacher, Öl, Parfüm und (falls enthalten) polymeres Strukturierungsmittel miteinander vermischt und dann durch einen Silversonmischer und Überkopf-Heidolph-Mischer homogenisiert. Wie nachstehend erläutert wird, kann das polymere Strukturierungsmittel in der fertigen Emulsion über einen anderen Weg (Weg (B)) enthalten sein und ohne Konzentrat vorliegen.
Das Öl und angewendete Strukturierungsmittel werden variiert, wie nachstehend weiter erläutert wird.
Sofern nicht anders ausgewiesen, ist der in diesen Beispielen verwendete Textilweichmacher Arquad 2HT, welcher typischerweise 80 Gewichtsprozent reinen kationischen Aktivstoff enthält und rund 20 Gewichtsprozent Isopropylalkohol-(IPA)-Lösungsmittel enthält.
Tabelle 1
Das Gewichtsverhältnis von Öl:kationischem Tensid basiert auf dem Anteil an reinem kationischem Aktivstoff.
Aktivstoff:Parfüm-Verhältnis liegt in den meisten Fällen bei rund 20.
Wässrige Emulsionen
Wässrige Emulsionen wurden durch eines der nachstehenden Verfahren hergestellt:

(A) durch Verdünnen eines Konzentrats, umfassend Parfüm, Textilweichmacher und Strukturierungsmittel, suspendiert in Öl, oder
(B) durch Auflösen von polymerem Strukturierungsmittel in Wasser und Verdünnen eines Konzentrats, umfassend Textilweichmacher und Parfüm, suspendiert in Öl, in der wässrigen Lösung mit polymerem Strukturierungsmittel.

Falls erforderlich, wurden die Konzentrate zuerst geschmolzen. Das Wasser lag sowohl in Weg (A) als auch (B) bei einer Temperatur im Bereich von 40–70°C. Wasser und Konzentrat wurden für einen Zeitraum von 5–10 Minuten vermischt. Das Vermischen wurde in einer mit Prallblechen ausgestatteten Apparatur auf Chargenbasis, umfassend ein mit einem Wasserbad verbundenes ummanteltes Gefäß, ausgeführt. Das Rühren erfolgte durch einen Impeller, verbunden mit einem Überkopf-Heidolph-Mischer. Eine Pitch-Blade-(Schrägblatt-)-Dreistufen-Impeller wurde verwendet, der mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 300 – 1 000 U/min rotierte.
Hergestellte wässrige Emulsionen enthielten typischerweise ungefähr 5 Gewichtsprozent reinen Aktivstoff (definiert als kationischer Konditionierer plus Öl). Um dieselben herzustellen, wurde Konzentrat in Wasser oder Lösung von polymerem Strukturierungsmittel, wie vorstehend ausgewiesen, verdünnt, um die allgemeinen, in Tabelle 2 angeführten Zusammensetzungen zu ergeben. Spezielle Komponenten werden nachstehend weiter angegeben. Der Textilweichmacher ist in jedem Fall Arquad 2HT, wie vorstehend, sofern nicht anders ausgewiesen. Das verwendete Öl und Strukturierungsmittel werden variiert, wie nachstehend weiter erläutert.
Tabelle 2
Herstellung von Vergleichsemulsionen
Um eine Zusammensetzung ohne Strukturierungspolymer herzustellen, wurde ein textilkonditionierendes Konzentrat durch Vermischen eines textilweichmachenden Materials, Parfüm und Öl durch den Kaltvermahlungsweg hergestellt und mit Wasser durch das vorstehend beschriebene Verfahren vermischt.
Ergebnisse
Die nachstehenden Beispiele 1–24 und Vergleichsbeispiele A–E wurden durch Herstellen der vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen, unter Verwendung der Öle und nachstehend beschriebenen Strukturierungsmittel, hergestellt. Die Zusammensetzungen, Mischbedingungen und die Viskosität der Produkte werden in Tabellen 3 bis 5 gezeigt.
Der Herstellungsweg der Emulsion (vorstehend erläutert) ist für jede Tabelle durch A bzw. B ausgewiesen. Das Verhältnis von Öl zu reinem kationischem Aktivstoff in dem Konzentrat wird für jede Tabelle ausgewiesen. Beispiele 1 bis 11 – Tabelle 3 Verhältnis von Öl-zu-kationischem Aktivstoff: 2:1. Emulsion hergestellt durch Weg "B".
Beispiele 12 bis 15 – Tabelle 4 Verhältnis von Öl-zu-kationischem Aktivstoff: 1,4:1. Emulsionen hergestellt durch Weg "B".
Beispiele 16 und 17 – Tabelle 5 Verhältnis von Öl-zu-kationischem Aktivstoff: 1,8:1. Emulsionen hergestellt durch Weg "B".
Beispiele 18 bis 28 – Tabelle 6 Verhältnis von Öl-zu-kationischem Aktivstoff: 2:1. Emulsion hergestellt durch Weg "A".
Vergleichsbeispiele A–D – Tabelle 7 Verhältnis von Öl-zu-kationischem Aktivstoff: 2:1.
Beispiele 29 und 30 – Vergleichsbeispiel E und Tabelle 8 Verhältnis von Öl-zu-kationischem Aktivstoff: 3:1.
Ergebnisse – Aufrahmung – Tabelle 9
Die Zusammensetzungen von vorstehenden Beispielen wurden auf Aufrahmung getestet. Die Ergebnisse werden nachstehend angegeben. Die Zahlen zeigen Gewichtsprozent Aufrahmung.
– = nicht gemessen.
Vergleich von Beispiel 20 mit Vergleichsbeispiel A (ohne Strukturierungsmittelpolymer) zeigt deutlich, dass übermäßige Aufrahmung bei dem Vergleichsbeispiel stattfindet, jedoch über einen wesentlichen Zeitraum und Normaltemperaturbereich für eine Emulsion, die durch die vorliegende Erfindung hergestellt wurde, nicht vorliegt.
Vergleich von Beispielen 1, 21 und 27 mit Beispiel B zeigt wesentlich weniger Aufrahmung für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen mit Strukturierungsmittelpolymer. In Beispiel 4 findet etwas Aufrahmung statt, jedoch ist das Produkt klar, anstatt trübe, was ausweist, dass keine Flockulierung stattgefunden hatte.
Ergebnisse – Parfümintensität – Tabelle 10
Die Zusammensetzungen von Beispielen wurden auf Parfümintensität getestet. Die Ergebnisse werden nachstehend angegeben.
Im Allgemeinen stellen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen viel höhere Parfümintensität als der gegenwärtig übliche gefragte Textilkonditionierer bereit. Weiterhin haben Zusammensetzungen mit polymerem Strukturierungsmittel ähnliche Parfümierungseigenschaften wie Emulsionen, die auf Öl-basie rendem Konzentrat basieren, welches kein polymeres Strukturierungsmittel aufweist.
Ergebnisse – Weichheitsbewertungen – Tabelle 11
Die Zusammensetzungen der Beispiele wurden auf Weichheitsbewertung getestet. Die Ergebnisse werden nachstehend ausgewiesen.
Anmerkungen

¹ COMFORT – Handelsmarke.
² Überschleppen von anionischem Tensid = 0,001

Die Ergebnisse messen die absolute weichmachende Wirkung und zeigen nicht die Qualität des Weichmachens. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ergeben ähnliches oder besseres Weichmachen, verglichen mit den üblichen gefragten textilweichmachenden Zusammensetzungen. Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Zusammensetzungen haben ähnliches Weichmachen wie Zusammensetzungen, die nicht beliebiges Strukturierungsmittel aufweisen.
Beispiele 23–27
Um die Eigenschaften der in einer simulierten Haushaltsanwendungssituation hergestellten Emulsionen zu untersuchen, wurden die nachstehenden Versuche durchgeführt.
Textilkonditionierende Konzentrate wurden durch den vorstehend beschriebenen Weg (B) hergestellt.
Zusammensetzungen wurden dann wie nachstehend getestet. 6,0 g Konzentrat wurden in eine Flasche eingewogen und 94 g Leitungswasser zu der Flasche gegeben. Das Gemisch wird für etwa zwei Minuten geschüttelt. Emulsionen bildeten sich spontan. Die Viskosität und Weichmachungsergebnisse werden nachstehend ausgewiesen. Das Leitungswasser wurde bei 15°C zugeführt. Die Zusammensetzungen hatten die nachstehende allgemeine Zusammensetzung.
In diesem Fall wurde eine einzelne Messung der weichmachenden Leistung für die erfindungsgemäßen Konzentrate und für eine Kontrolle (COMFORT, Eingetragene Handelsmarke) gemacht.
Die Ergebnisse werden in Tabelle 12 ausgewiesen.
Solvitose BPN ist ein kationisches Kartoffelstärkepolymer, bezogen von AVEBE.
Der Anteil von Überschleppen von anionischem Tensid war 0,001%.
Tabelle 12
Parfümierleistung
Ergebnisse der Absorptionsstärke
Die Ergebnisse der Absorptionsstärke sind ein Maß der den Textilien, die mit der textilweichmachenden Zusammensetzung behandelt wurden, verliehenen Hydrophobizität. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die vorliegende Erfindung hergestellte Emulsionen sehr gute wiederbenetzende nicht-hydrophobisierende Eigenschaften aufweisen, sodass Handtücher, die mit diesen behandelt wurden, wirksam zum Trocknen angewendet werden können.

Claims

Konditionierende Zusammensetzung, umfassend (i) eine textilweichmachende quaternäre Ammoniumverbindung, gemischt mit Öl, und (ii) Wasser in einer Menge von 10% oder weniger auf das Gesamtgewicht der Formulierung, wobei die Zusammensetzung ein in Wasser lösliches polymeres Strukturierungsmittel enthält.
Konditionierende Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das in Wasser lösliche polymere Strukturierungsmittel in Form von festen Teilchen vorliegt.
Konditionierende Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin das in Wasser lösliche polymere Strukturierungsmittel im Wesentlichen keine Tensideigenschaften aufweist.
Konditionierende Zusammensetzung nach Ansprüchen 1, 2 oder 3, worin das in Wasser lösliche polymere Strukturierungsmittel ein nichtionisch oder kationisch modifiziertes natürliches Polymer umfasst.
Konditionierende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend 1–10 Gewichtsprozent von in Wasser löslichem polymerem Strukturierungsmittel.
Konditionierende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin das Öl im Wesentlichen hydrophob ist.
Konditionierende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das Öl ausgewählt ist aus der Grup pe, bestehend aus Mineralölen, Esterölen, Zuckeresterölen oder Gemischen davon.
Konditionierende Zusammensetzung nach einem vorangehenden Anspruch, umfassend 20–78 Gewichtsprozent Öl.
Konditionierende Zusammensetzung nach einem vorangehenden Anspruch, umfassend 3–60 Gewichtsprozent textilweichmachende Verbindung.
Konditionierende Zusammensetzung nach einem vorangehenden Anspruch, weiter umfassend Parfüm.
Verfahren zur Herstellung einer konditionierenden Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend Mischen einer textilweichmachenden Verbindung, eines Öls und eines in Wasser löslichen polymeren Strukturierungsmittels.
Verfahren zum Herstellen einer wässrigen Emulsion, enthaltend eine textilkonditionierende Komponente, umfassend Verdünnen der konditionierenden Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit Wasser.
Verfahren zum Herstellen einer wässrigen Emulsion, enthaltend eine textilkonditionierende Komponente, umfassend Auflösen eines in Wasser löslichen polymeren Strukturierungsmittels in Wasser, zur Bereitstellung einer Lösung von polymerem Strukturierungsmittel einer Konzentration, die im Wesentlichen gleich der gewünschten Endkonzentration des in Wasser löslichen polymeren Strukturierungsmittels in der Emulsion ist, Verwendung der Lösung des polymeren Strukturierungsmittels zum Verdünnen einer konditionierenden Zusammensetzung, umfassend (i) eine textilweichmachende quaternäre Ammoniumverbindung, gemischt mit Öl, und (ii) Wasser in einer Menge von 10% oder weniger, auf das Gewicht der Gesamtformulierung.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei das in Wasser lösliche polymere Strukturierungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus nichtionisch oder kationisch modifizierten natürlichen Polymeren oder Gemischen davon.
Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, wobei das Öl ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Mineralölen, Esterölen oder Zuckeresterölen.
Textilkonditionierende Zusammensetzung, umfassend eine wässrige Emulsion, wobei die wässrige Emulsion ein in Wasser lösliches polymeres Strukturierungsmittel, Öl und eine textilweichmachende quaternäre Ammoniumverbindung umfasst.
Textilkonditionierende Zusammensetzung nach Anspruch 16, worin das polymere Strukturierungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus nichtionisch oder kationisch modifizierten natürlichen Polymeren oder Gemischen davon.
Textilkonditionierende Zusammensetzung nach Anspruch 16 oder 17, umfassend 0,05–2 Gewichtsprozent von in Wasser löslichem polymerem Strukturierungsmittel.
Textilkonditionierende Zusammensetzung nach Anspruch 16, 17 oder 18, worin das Öl ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Mineralöl, Esteröl, Zuckeresteröl und Gemischen davon.
Textilkonditionierende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, umfassend 1–15 Gewichtsprozent Öl.
Textilkonditionierende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, worin die textilweichmachende Verbindung mit einem Anteil von 0,5–5 Gewichtsprozent vorliegt.
Textilkonditionierende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 16 bis 21 mit einer Viskosität im Bereich von 10–100 mPa·s bei 106 s^–1.