Gegenstand der Erfindung sind Weichspülmittelformulierungen auf Basis ein
oder mehrerer kationischer Tenside und mindestens einer weiteren
Komponente, welche der Gesamtformulierung eine verbesserte farberhaltende
Wirkung auf Textilien verleihen.
Die Waschmittelindustrie hat im Laufe der Zeit Textilwaschmittel mit ständig
verbessertem Reinigungsvermögen entwickelt. So positiv und wünschenswert
dies aus hygienischen Gründen ist, ist der nachteilige Effekt, insbesondere
nach mehreren Waschcyclen, nicht zu übersehen: Bei farbigen oder farbig
bedruckten Textilien tritt eine mehr oder minder starke Verblassung der Farben
ein.
Noch störender wird die Farbauslaugung, wenn die in die Waschflotte
abgegebenen Farbstoffe auf andere Textilien übertragen werden.
Man hat daher in der Vergangenheit versucht, das Problem auf verschiedene
Weisen zu lösen, wie beispielsweise durch Behandlung der Textilien mit
sogenannten "dye scavengern" während des Waschvorganges.
Auch die Verwendung von Farbfixativen, welche die Haftung der Farbstoffe auf
der Faser verbessern sollen, und dem Waschmittel oder dem Nachspülmittel
zugegeben werden, wurde mehrfach vorgeschlagen (EP-A- 0 704 523,
EP-A-0 341 205, EP-A- 0 462 806, WO 94/11482, EP-A- 0 811 679).
Es wurden zwar Fortschritte erzielt, überwiegend aber nur durch hohe Fixativanteile
von ca. 5-8 Gew%. Es bestand daher weiterhin ein Bedarf an
Wäscheweichspülmitteln, welche bei verringerten Anteilen an Fixativen eine
hohe farberhaltende Wirkung aufweisen.
Es wurde nun gefunden, daß eine Weichspülformulierung, bestehend
überwiegend aus kationischen Tensiden und mindestens 0,02 bis ca. 4 Gew%,
bezogen auf Gesamtformulierung, einer weiteren Verbindung, diese
Forderungen erfüllt, daß heißt, die Farben werden durch den
Weichspülvorgang auf dem Gewebe fixiert, so daß beim nächsten Waschgang
die Ausblutung stark vermindert wird.
Gegenstand der Erfindung sind daher Weichspülmittel mit farberhaltender
Wirkung, enthaltend
3-25 Gew% der Komponente A), bestehend aus
Aa) 75-97 Gew% quaternären Ammoniumverbindungen der allgemeinen
Formel (I)
und
3-25 Gew% mindestens einer der Verbindungen
mit der Bedeutung
- R =
- -CH3, -CH2-CH(R4)-OR1, -CH2-CH(R5)-OR2 , worin
R4, R5 gleich oder verschieden H, -CH3 sein können,
- R1, R2 =
- H, -C(O)-R3, worin R3 ein gegebenenfalls substituierter,
gegebenenfalls Doppelbindungen enthaltender Kohlenwasserstoffrest
mit 13-19 C-Atomen, mit der Maßgabe, daß R1 und R2 min 1 bis 1,5
mal = H sind,
- R6 =
- gegebenenfalls substituierter, gegebenenfalls Mehrfachverbindungen
enthaltender Kohlenwasserstoffrest mit 8-20 C-Atomen ist,
- a,b =
- 1-8, wobei die Summe aus a+b 2-10, insbesondere 3-8 ist,
- R7 =
- gegebenenfalls substituierter Kohlenwasserstoffrest mit 7-19 C-Atomen
ist,
- R8-11 =
- -(CH2-CH2-O)nH , worin n = 1-10 und die Summe aller n = 8-20,
insbesondere 11-15 betragen kann,
- A- =
- Anion eines Quaternierungsmittels, insbesondere des Dimethylsulfats,
Diethylsulfats, Methylchlorids sein kann,
B) 0,5-6 Gew% üblicher Hilfs- und Zusatzstoffe, C) ad 100 Gew% Wasser.
Ein weiterer Gegenstand sind wäßrige Weichspülmittel, in denen als
Alkanolamine Methyldiethanolamin oder Triethanolamin eingesetzt werden.
Ein weiterer Gegenstand sind wäßrige Weichspülmittel auf Basis von Estern
aus Fettsäuren und Alkanolaminen welche im Molverhältnis von 1:1,75 bis 1:2
umgesetzt werden.
Weitere Gegenstände der Erfindung sind durch die Ansprüche definiert.
Die erfindungsgemäß mitverwendeten quaternären Verbindungen der
allgemeinen Formel I werden nach den auf diesem Gebiet allgemein bekannten
Verfahren durch Veresterung von Alkanolaminen wie Triethanolamin (TEA),
Methyl-diethanolamin(MDEA), Methyl-diisopropanolamin (MDIA), Methylethanol-isopropanolamin
(MEIPA), Triisopropanolamin (TIPA) mit Fettsäure
und anschließender Quaternierung hergestellt.
Besonders weit verbreitet sind Esterverbindungen auf Basis von
Triethanolamin wie N-methyl, N,N-bis(beta-C14-18-acyloxyethyl), N-beta-hydroxyethyl-ammonium-methosulfat),
die unter Handelsnamen wie
TETRANYL® AT 75 (Warenzeichen der KAO Corp.), STEPANTEX® VRH 90
(Warenzeichen der Stepan Corp.) oder REWOQUAT® WE 18 (Warenzeichen
der Witco Surfactants GmbH) vertrieben werden.
Als Fettsäuren für die Veresterung bzw. Umesterung werden die auf diesem
Gebiet bekannten und üblichen einbasischen Fettsäuren auf Basis natürlicher
pflanzlicher oder tierischer Öle mit 12-22 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit
14-18 Kohlenstoffatomen, eingesetzt, wie insbesondere Palm-, Talg-,
Ricinusfettsäuren mit Jodzahlen im Bereich von 20 bis 80, insbesondere 30 bis
50, in Form ihrer Glyceride, Methyl- oder Ethylester oder als freie Säuren.
Der Gehalt dieser Fettsäuren bzw. Fettsäureester an ungesättigten Anteilen,
wird - soweit dies erforderlich ist - durch die bekannten katalytischen
Hydrierverfahren auf eine gewünschte Jodzahl eingestellt oder durch
Abmischung von vollhydrierten mit nichthydrierten Fettkomponenten erzielt.
Die Jodzahl, als Maßzahl für den durchschnittlichen Sättigungsgrad einer
Fettsäure, ist die Jodmenge, welche von 100 g der Verbindung zur Absättigung
der Doppelbindungen aufgenommen wird.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind teilhydrierte Talgfettsäuren und
Palmfettsäuren. Sie sind handelsübliche Produkte und werden von
verschiedenen Firmen unter deren jeweiligen Handelsnamen angeboten.
Die Veresterung oder Umesterung wird nach bekannten Verfahren
durchgeführt. Hierbei wird das Alkanolamin mit der dem gewünschten
Veresterungsgrad entsprechenden Menge an Fettsäure oder Fettsäureester,
gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators, z. B. Methansulfonsäure,
unter Stickstoff bei 160-240°C umgesetzt und das sich bildende
Reaktionswasser bzw. der Alkohol kontinuierlich abdestilliert, wobei zur
Vervollständigung der Reaktion gegebenenfalls der Druck vermindert werden
kann.
Erfindungsgemäß bevorzugt, wird das Verhältnis so gewählt, daß in den
technischen Reaktionsmischungen überwiegend die Diester vorliegen.
Auch die anschließende Quaternierung erfolgt nach bekannten Verfahren.
Erfindungsgemäß wird so verfahren, daß der Ester, gegebenenfalls unter
Mitverwendung eines Lösungsmittels, vorzugsweise Isopropanol, Ethanol,
1,2-Propylenglykol und/oder Dipropylenglykol, bei 60-90°C mit äquimolaren
Mengen des Quaternierungsmittels unter Rühren, gegebenenfalls unter Druck,
versetzt wird und die Vervollständigung der Reaktion durch Kontrolle der
Gesamtaminzahl überwacht wird.
Beispiele für die mitverwendeten Quaternierungsmittel sind organische oder
anorganische Säuren, vorzugsweise aber kurzkettige Dialkylphosphate und
-sulfate wie insbesondere Dimethylsulfat, Diethylsulfat, Dimethylphosphat,
Diethylphosphat, kurzkettige Halogenkohlenwasserstoffe, insbesondere
Methylchlorid.
Für die Herstellung der quaternären Ammoniumverbindungen gemäß
allgemeiner Formel (I) wurden folgend aufgeführten Fettsäuren mitverwendet.
Fettsäure I (FS I)
Partiell hydrierte Talgfettsäure mit einer Säurezahl von 202-208, einer Jodzahl
von 36-44 und einer C-Kettenverteilung von
<C 16 | ca. 2% |
C 16 | ca. 25% |
C 16' | ca. 2% |
C 17 | ca. 2% |
C 18 | ca. 28% |
C 18' | ca. 37% |
C 18'' | ca. 3% |
>C 18 | ca. 2% |
Fettsäure II (FS II)
Partiell hydrierte Palmfettsäure mit einer Säurezahl von 205-212, einer Jodzahl
von 32-40 und einer C-Kettenverteilung von
<C 16 | ca. 2% |
C 16 | ca. 46% |
C 16' | ca. 1% |
C 17 | - |
C 18 | ca. 13% |
C 18' | ca. 36% |
C 18'' | ca. 2% |
>C 18 | ca. 1% |
Als Beispiel der quaternären Ammoniumverbindungen gemäß Formel (I)
wurden folgende Verbindungen eingesetzt:
Komponente Aa1): | TEA: FS I = 1:1,75 |
Komponente Aa2): | TEA: FS II = 1:1,85 |
Komponente Aa3): | MDEA: FS I = 1:2 |
Die Verbindungen gemäß Ab) können nach an sich bekannten Verfahren
hergestellt werden.
So wird die Komponente Ab1) vorzugsweise hergestellt durch Umsetzung von
primären Alkylaminen mit Ethylenoxid und anschließender Quaternierung mit
einem Alkylierungsmittel, wie beispielsweise Dimethylsulfat. Erfindungsgemäß
bevorzugt sind Verbindungen auf Basis von Kokosamin mit insgesamt 3-8
angelagerten Ethylenoxidmolekülen.
Die Komponente Ab2) wird vorzugsweise hergestellt durch Umsetzung von
Alkyldipropylentriamin mit Ethylenoxid, wobei erfindungsgemäß Alkylreste mit
18 C-Atomen und eine Gesamtmenge an addierten Ethylenoxidmolekülen
(Summe n) von 11-15 bevorzugt mitverwendet werden.
Die Komponente Ab3) ist erhältlich durch Umsetzung von Dimethylaminopropylamin
mit langkettigen Fettsäuren, wie vorzugsweise Kokosfettsäure und
insbesondere Talgfettsäure, im Molverhältnis 1:1 und anschließender
Quaternierung mit einem Alkylierungsmittel, wie beispielsweise Dimethylsulfat.
Die Komponente Ab4) wird vorzugsweise hergestellt durch Umsetzung von
Aminoethylethanolamin mit einer langkettigen Fettsäure im Molverhältnis 1,5:1
und anschließender Destillation des überschüssigen Aminoethylethanolamins,
wobei das Amid unter Abspaltung von Wasser zum Imidazolin cyclisiert.
Die Herstellung der Weichspülmittel erfolgt durch Emulgieren oder
Dispergieren der jeweiligen Einzelkomponenten in Wasser. Hierbei können die
auf diesem Gebiet üblichen Verfahrensweisen angewendet werden.
Üblicherweise geht man dabei so vor, daß das bis auf ca. 10 C unterhalb des
Klarschmelzpunktes der Weichmacher vorgewärmte Wasser vorgelegt wird,
unter gutem Rühren erst die Farbstofflösung, dann die gegebenenfalls
erforderliche Antischaumemulsion und schließlich die klare Schmelze des
Weichmachers und der Komponente Ab) als Mischung oder in beliebiger
Reihenfolge eindispergiert wird. Nach Zugabe einer Teilmenge einer
Elektrolytlösung wird Parfümöl zudosiert, nachfolgend die restliche Menge
Elektrolytlösung, und danach läßt man unter Rühren auf Raumtemperatur
abkühlen. Die erfindungsgemäßen Weichspülmittel können dabei die
angebenenen Komponenten innerhalb der auf diesem Gebiet üblichen
Grenzen enthalten, wie beispielsweise 3-25 Gew% einer Mischung der
Verbindungen der allgemeinen Formel I mit mindestens einer Verbindung der
allgemeinen Formeln II bis V; 0,5 bis 6 Gew% üblicher Hilfs- und Zusatzstoffe
wie 0,1-1 Gew% Farbstoffen, 0,1-1 Gew% Konservierungsmitteln, 0,1-1 Gew%
Entschäumungsmitteln sowie insbesondere 0,1-1,5 Gew% eines Alkali- und/oder
Erdalkalisalzes; 0,1-1,5 Gew% Parfümöl und den Rest zu 100 Gew%
(ad 100) Wasser.
Wie die zum bekannten Stand der Technik gehörenden Weichspülmittel
werden die erfindungsgemäßen Weichspüler im Anschluß an den eigentlichen
Waschvorgang im letzten Spülgang zugegeben. Die Anwendungskonzentration
liegt nach dem Verdünnen mit Wasser je nach Anwendungsgebiet im Bereich
von 0,1-10 g Weichspülmittel pro Liter Behandlungsflotte.
Beispiele:
(1) |
Komponente Aa1) |
|
90 % |
Komponente Ab1) |
mit R6 = Kokosalkyl, |
10 % |
a+b =5 und |
A- = Methylsulfat |
(2) |
Komponente Aa1) |
|
92 % |
Komponente Ab2) |
mit R6 = Talgalkyl und |
8 % |
R8+R9+R10+R11 = 13 |
A- = Methylsulfat |
(3) |
Komponente Aa1) |
|
92% |
Komponente Ab3) |
mit R7 = nor-Talgalkyl |
5 % |
A- = Methylsulfat |
Komponente Ab1) |
mit R6 = Kokosalkyl, |
3 % |
a+b = 5 und |
A- = Methylsulfat |
(4) |
Komponente Aa2) |
|
90 % |
Komponente Ab1) |
mit R6 = Kokosalkyl, |
10 % |
a+b = 5 und |
A- = Methylsulfat |
(5) |
Komponente Aa3) |
MDEA: FSI = 1:2 |
90 % |
Komponente Ab4) |
mit R7= nor-Kokosalkyl |
10 % |
Prüfungen:
Zur Prüfung des Farbverlustes des farbigen Prüfgewebes wurde das Gewebe
10 Waschcyclen unterworfen, wobei jeweils nach dem Waschen weichgespült
und getrocknet wurde. Vor der ersten Wäsche, sowie nach der 5. und 10.
Trocknung wurde die Farbintensität (Lichtreflektion) des Testgewebes
gemessen.
Prüfbedingungen: |
Apparatur: | Laborwaschmaschine: Linitest® (Fa. Heraeus) |
Farbgewebe: | Baumwollgewebe mit Schwefelfarbstoff Sulfur Black 1, (Sandozol® Black 4 G -RDT) |
Wäsche: | 1,5 g Farbgewebe |
Waschmittel: | Persil® Color Gel (Henkel) |
Menge: | 10 g/l |
Flottenmenge: | 150 ml |
Waschtemperatur: | 40 °C |
Waschdauer: | 45 Minuten |
Nachbehandlung: | Weichspüler: gemäß Beispielrezepturen |
Einsatzmenge Weichspüler: | 1,75 g/l |
Temperatur Spülung: | 20 °C |
Spüldauer: | 10 Minuten |
Trocknungsdauer: | 24 Stunden |
Meßgerät: | Lico 200, Fa. Dr. Lange; Meßdurchführung: gemäß Herstellerangabe. |
Die in der untenstehenden Graphik angegebenen Meßwerte sind die mit Hilfe
des Meßgerätes ermittelten Lichtreflektionswerte (Meßwerte):
Mit einer Xenon-Blitzlampe wird auf den Probekörper ein definierter Lichtstrahl
geblitzt. Gemessen wird nach DIN 5033 die diffuse Reflexion der Probe unter
einem Winkel von 8°. Die gemessenen Werte stehen in einer direkten Relation
zu der Intensität eines Farbstoffes. Niedrige Reflektionswerte stehen für dunkle
Farben, das heißt, je geringer der Wert, um so geringer ist auch die
Farbablösung und um so effektiver die Weichspülformulierung.