EP0675941A1

EP0675941A1 - Wässrige textilweichmacher-dispersionen.

Info

Publication number: EP0675941A1
Application number: EP94903767A
Authority: EP
Inventors: Rolf Puchta; Thomas Engels; Theodor Voelkel; Fred Schambil
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1993-12-14
Publication date: 1995-10-11
Anticipated expiration: 2013-12-14
Also published as: WO1994014935A1; EP0675941B1; ES2091130T3; ATE141943T1; DE59303601D1; DE4243701A1

Description

"Wäßrige Text lweichmacher-Dispersionen"

Die vorliegende Erfindung betrifft wäßrige Textilweichmacher-Dispersione die trotz ihres besonders hohen Gehaltes an textilweichmachenden Wirksto fen eine geringe Viskosität aufweisen, die sich auch nach längerer Lage zeit nicht oder nur unwesentlich erhöht.

Wäßrige Textilweichmacher-Dispersionen neigen bei Lagerung, insbesonde bei Temperaturen unterhalb oder oberhalb der Raumtemperatur, zur Verdi kung. Besonders ausgeprägt ist dieses Verhalten bei Textilweichmacher-Di persionen mit einem hohen Wirkstoffgehalt. Die marktüblichen Textilweic macher-Konzentrate enthalten circa 15 bis 25 Gew.-% Wirkstoff. Zur He stellung lagerstabile Dispersionen wird in der Regel mit Hilfe unte schiedlicher Elektrolyte eine niedrige Ausgangsviskosität eingestellt. B einem noch höheren WirkStoffgehalt beobachtet man aber auch in Gegenwa von Elektrolyt bei der Lagerung eine nennenswerte Viskositätserhöhung, d entweder unmittelbar nach der Herstellung, insbesondere nach einer dur Rühren oder Pumpen erfolgten Scherbelastung, oder aber im Laufe der Lag rung stattfindet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung wäßrig Textilweichmacher-Dispersionen mit einem hohen Wirkstoffgehalt, deren Vi kosität niedrig ist und die auch nach Lagerung nicht oder nicht wesentli ansteigt. Dabei soll der Wirkstoff der erfindungsgemäßen Dispersionen bi logisch leicht und vollständig abbaubar sein; die Produkte sollen zud auch mit kaltem Wasser leicht verdünnbar sein, die damit behandelten Te tilien sollen nach dem Trocknen eine gute Weichheit und ein gutes Wiede benetzungsvermögen aufweisen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfi dung besteht auch in der Bereitstellung von Textilweichmacher-Dispersi nen, deren Anteil an nichttextilweichmachenden Bestandteilen möglich gering ist. Gegentstand der vorliegenden Erfindung sind dementsprechend konzentriert Textilweichmacher-Dispersionen mit einem Gehalt an quartären Ammoniumver bindungen, die sich von Triethanolamin ableiten und eine, zwei oder dre Fettacyloxyethylgruppen enthalten, die dadurch gekennzeichnet sind, da der Anteil an Verbindungen mit zwei Fettacyloxyethylgruppen größer ist al 50 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge an quartären Ammoniumverbindungen.

Die genannten quartären Ammoniumverbindungen sind wegen der darin in de langen Resten enthaltenen Estergruppen biologisch leicht abbaubar und ha ben deswegen in letzter Zeit an Interesse gewonnen. Zu den genannten Ver bindungen zählen beispielsweise die aus der DE-A-16 19058, de DE-A-1935499 oder der US 3,915,867 bekannten Verbindungen mit ein, zwe oder drei Fettacyloxyethylresten am Stickstoffatom. Man kann diese Verbin dungen beispielsweise leicht durch Veresterung von Triethanolaminen mi Fettsäure oder durch Umesterung von Fettsäureestern mit Triethanolamin un anschließender Quarternierung herstellen. Entsprechende Verfahren zur Her stellung in großtechnischem Naßstab sind ebenfalls seit langem bekannt nach diesen Verfahren hergestellte Verbindungen sind handelsübliche Ver bindungen. Je nach dem stöchiometrisehen Verhältnis von Fettsäuren ode Fettsäureestern und Triethanolamin enthalten die Reaktionsprodukte unter schiedliche Mengen an Verbindungen mit einem, zwei oder drei Fettacyloxy alkylgruppen.

Wenngleich diese technischen Gemische mit unterschiedlicher Zusammenset zung als TextilWeichmacher geeignet sind, ist es doch in hohem Maße über raschend, daß Gemische mit einem hohen Anteil an Verbindungen mit zwe Fettacyloxyethylgruppen zu Textilweichmacher-Dispersionen führen, die i frischem Zustand nach Scherbelastung eine niedrige Viskosiät haben, di sich auch nach Lagerung nicht oder nur unwesentlich erhöht.

Erfindungsgemäß geeignete quartäre Ammoniumverbindungen enthalten eine Anteil an Verbindungen mit zwei Acyloxyethylgruppen von mehr als 50 Mol-% bezogen auf die Gesamtmenge an quartären Ammoniumverbindungen. Dies is umso überraschender, als nach der Lehre der EP-A-498050 Emulsionen, di mehr als 15 Gew.-% Fettsäureester des N-Methyl-N,N,N-trihydroxyethyl-ammo nium-methylsulfat enthalten, bei 25 °C eine Viskosität von weniger al 100 mPas haben, wenn die quartären Ammoniumverbindungen im Mittel 1,1 bi 1,7 Fettsäureresten enthalten.

Überraschend ist auch die Beobachtung, daß der beobachtete Effekt unter halb eines Anteils von 50 Mol-% an Verbindungen mit zwei Acyloxyalkylgrup pen im Gemisch der quartären Ammoniumverbindungen praktisch nicht auf tritt, während er bei einem Anteil von mehr als 50 Mol-% ausgesproche deutlich ist.

Neben dem Gehalt an Diestern ist auch der Gehalt an quartären Ammoniumver bindungen mit einer und mit drei Acyloxyethylgruppen im Molekül von eine gewissen anwendungstechnischen Bedeutung: Es hat sich bei entsprechende Untersuchungen herausgestellt, daß es für die Stabilität der Dispersione von Vorteil ist, wenn der Gehalt an quartären Ammoniumverbindungen mit nu einer Acyloxyethylgruppe nicht höher als 40 Mol-% und der Gehalt an quar tären Ammoniumverbindungen mit drei Acyloxyethylgruppen nicht höher als 1 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge an quartären Ammoniumverbindungen, ist

Als eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ergibt sic daher eine konzentrierte Textilweich acher-Dispersion mit einem Gehalt a quartären Ammoniumverbindungen der Formel I

in denen R*C0 eine Fettacylgruppe mit 12 - 22 C-Atomen, R⁴ eine Alkylgrup pe mit 1 - 4 C-Atomen oder eine Hydroxyalkylgruppe mit 2 - 4 C-Atomen, un A(~) ein Halogenid oder Methoxysulfat-Anion ist, und die nicht mehr als 4 Mol-% an Verbindungen enthalten, in denen R² und R³ Wasserstoff ist, un die nicht mehr als 10 Mol-% an Verbindungen enthalten, in denen R² und R eine R^O-Gruppe ist und die mehr als 50 Mol-% an Verbindungen enthalten in denen R² Wasserstoff und R³ eine RicO-Gruppe ist. Als Fettacylgrupp R*C0 eignen sich bevorzugt ungesättigte Fettacylgruppen wie z.B. d Oleoyl-Gruppe oder auch Gemische, die sich von ungesättigten technisch Fettsäuregemischen mit hohem Anteil an Oleoyl-Gruppen ableiten, z.B. v Sojaölfettsäure, Taigfettsäure oder Palmölfettsäure.

Der geschilderte, der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Effekt lä sich besonders bei Textilweichmacher-Dispersionen mit einem hohen Geha an quartären Ammoniumverbindungen nutzen. Ein weiterer Gegenstand der vo liegenden Erfindung sind daher konzentrierte Textilweichmacher-Dispers onen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Dispersionen mehr als Gew.-% an quartären Ammoniumverbindungen enthalten, die ihrerseits Gem sche von quartären Ammoniumverbindungen mit einer, zwei oder drei Fet acyloxyalkylgruppen sind, wobei der Anteil an Verbindungen mit zwei Fet acyloxyethylgruppen größer ist als 50 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmen an quartären Ammoniumverbindungen.

Mit besonderem Vorteil läßt sich dieser Effekt bei Dispersionen ausnutze die mehr als 30 Gew.-% an quartären Ammoniumverbindungen enthalten; die sind daher ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Besonders bevorzugt sind konzentrierte Textilweichmacher-Dispersionen d zuvor beschriebenen Art mit einer Viskosität von weniger als 1 000 mP bei 20 °C. Dabei ist es von besonderem Vorteil, daß erfindungsgemäße Te tilweichmacher-Dispersionen sogar eine Viskosität von weniger als 500 mP bei 20 °C haben. Diese sind daher ein weiterer Gegenstand der vorliegend Erfindung.

Die erfindungsgemäßen Textilweichmacher-Dispersionen können außer den b reits genannten textilweichmachenden Wirkstoffen, die in einem wäßrig System dispergiert vorliegen, zusätzlich noch andere in Textilweichmache Dispersionen üblichen Bestandteile enthalten. Sie sind zur Erzielung d erfindungsgemäßen Effektes aber nicht erforderlich, sondern dienen alle falls zur Vervollständigung eines möglichst abgerundeten Eigenschaftsbi des der Dispersionen, so daß sie vom Verbraucher leicht aktzeptiert we den. Geeignete, üblicherweise in Textilweichmacher-Dispersionen vorhanden Hilfs- und Zusatzstoffe sind beispielsweise Elektrolyte, nichtionisch Dispergatoren, insbesondere Fettalkohole oder Polyole, an die Ethylenoxi und/oder Propylenoxid angelagert sind. Auch Fettamin-Ethoxylate könne ebenso wie Sorbitanester und Sorbitanesterderivate als Dispergatoren Ver wendung finden. Zur Beeinflussung der Viskosität geeignete Elektrolyt sind anorganische oder organische Salze, wie beispielsweise Magnesium chlorid oder Natriu acetat.

Eine weitere fakultative Gruppe von geeigneten Hilfs- bzw. Zusatzstoffe sind organische Lösungsmittel; hierzu gehören insbesondere niedere Alkoho le, wie beispielsweise Ethanol oder Isopropylalkohol, aber auch Glykol und Polyglykole oder auch Glykolether oder Glykoletheracetate. Ferner kön nen Duftstoffe oder Farbstoffe oder auch Perglanz verleihende Zusatzstoff eingesetzt werden; zur Verbesserung der Haltbarkeit der erfindungsgemäße Textilweichmacher-Dispersionen können diese auch geeignete Konservierungs stoffe enthalten.

Die genannten Dispersionen zeichnen sich dadurch aus, daß deren Ausgangs viskosität nach der Herstellung und bei längerer Lagerung, vor allen Din gen nach einer vorhergehenden Scherbelastung nicht oder nur unwesentlic ansteigt, daß sie einen hohen Wirkstoffgehalt aufweisen, daß sie auch i kaltem Wasser leicht verdünnbar sind, was sich besonders beim Einspülen i automatischen Waschmaschinen positiv bemerkbar macht, daß sie biologisc leicht und vollständig abbaubar sind und daß die damit behandelten Texti lien nach dem Trocknen nicht nur einen weichen Griff sondern auch ein gute Wiederbenetzbarkeit aufweisen, was insbesondere für Textilien, di auf der Haut getragen werden, von besonderer Bedeutung ist. Dadurch, da die erfindungsgemäßen Textilweichmacher-Dispersionen nicht notwendigerwei se zusätzliche Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten müssen, ist auch die For derung nach einem möglichst hohen Anteil an textilweichmachenden Verbin dungen bzw. an einen möglichst geringen Anteil an nichttextilweichmachen den Bestandteilen erfüllt. B e i s p i e l e

Die folgenden Beispiele von Tabelle 1 zeigen die überraschend niedrig Viskosität konzentrierter Textilweichmacher-Dispersionen mit einem durc NMR-Spektroskopie ermittelten Gehalt an quartären Ammoniumverbindungen mi über 50 Mol-% an Verbindungen mit zwei Fettacyloxyethylgruppen im Molekü im Vergleich zu ansonsten gleich zusammengesetzten und hergestellten Dis persionen, deren quartäre Ammoniumverbindungen weniger als 50 Mol-% a Verbindungen mit zwei Fettacyloxyethylgruppen im Molekül enthalten. All Dispersionen enthalten 34 Gew.-% quartäre Ammoniumverbindungen mit einer zwei und drei Fettacyloxyethylgruppen. Die Viskosität wird in mPas be 20 °C, gemessen mit Brookfield-Viskosi eter bei 20 Umdrehungen pro Minute angegeben. Gemessen wurde die Viskosität nach einer durch Pumpen der Dis persion erfolgten Scherbelastung unmittelbar nach der Herstellung und Tage später.

Tabelle 1

Die Dispersionen der erfindungsgemäßen Versuche 1 und 2 haben in frische Zustand eine geringe Viskosität, die auch nach Lagerung nur wenig an steigt. Demgegenüber haben die Dispersionen der nichterfindungsgemäße Versuche 3 bis 8 schon in frischem Zustand eine höhere Viskosität, di zudem noch innerhalb von 3 Tagen auf Werte von 1000 bis 10000 mPas an steigt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Konzentrierte Textilweichmacher-Dispersionen mit einem Gehalt an quar tären Ammoniumverbindungen, die sich von Triethanolamin ableiten un eine, zwei oder drei Fettacyloxyethylgruppen enthalten, dadurch ge kennzeichnet, daß der Anteil an Verbindungen mit zwei Fettacyloxy ethylgruppen größer ist als 50 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge a quartären Ammoniumverbindungen.

2. Konzentrierte Textilweichmacher-Dispersionen nach Anspruch 1, dadurc gekennzeichnet, daß der Anteil an Verbindungen mit nur einer Fettacyl oxyethylgruppe nicht höher als 40 Mol- und der Anteil an Verbindunge mit drei Acyloxyethylgruppen nicht höher als 10 Mol-%, bezogen auf di Gesamtmenge an quartären Ammoniumverbindungen, ist.

3. Konzentrierte Textilweichmacher-Dispersionen nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionen mehr als 15 Gew.-% quar täre Ammoniumverbindungen enthalten.

4. Konzentrierte Textilweichmacher-Dispersionen nach einem der Ansprüch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionen mehr als 3 Gew.-% quartäre Ammoniumverbindungen enthalten.

5. Konzentrierte Textilweichmacher-Dispersionen nach einem der Ansprüch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Viskosität bei 20 °C unte 1 000 mPas liegt.

6. Konzentrierte Textilweichmacher-Dispersionen nach einem der Ansprüch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Viskosität unter 500 mPa liegt.