NO171420B - Stabil, i det vesentlige ikke-vandig, konsentrert toeymyknerblanding - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører stabil, i det vesentlige ikke-vandig, konsentrert tøymyknerblanding tilpasset for bruk i skyllesyklusen av en tøyvaskeprosess, og som er lett disper-gerbar i vann når den brukes, særlig i vaskemaskiner med automatiske tilførselsmekanismer.

Blandinger som inneholder kvaternære ammoniumsalter med minst én langkjedet hydrocarbylgruppe er vanligvis-brukt for å gi tøymyknende fordeler når de anvendes i en tøyskyIling, se f.eks. US patentskrifter nr. 3 349 033, 3 644 203, 3 946 115, 3 997 453, 4 073 735 og 4 119 545.

I de fleste vandige mykningsblandinger som inneholder kationiske kvaternære ammoniumforbindelser som aktive bestanddeler, har konsentrasjonen av slike kationiske forbindelser vanligvis vært begrenset til området fra ca. 3 til 6 vekt%

(se US patentskrift nr. 3 904 533 og US patentskrift

nr. 3 920 565). En slik lav konsentrasjon er generelt nødvendig-gjort på grunn av det forhold at kationiske forbindelser danner geler i vannblandinger ved konsentrasjoner på over ca. 8%, og selv om bruken av elektrolytter for å senke viskositet i slike blandinger er kjent (se særlig US patentskrift nr. 4 199 545), er slike elektrolytter langt fra tilfredsstillende. Sett fra et funksjonelt synspunkt virker ikke elektrolyttene i nødvendig grad, særlig ved konsentrasjoner av kationiske forbindelser i nærheten av ca. 12 - 15%. Selv om virkningen av elektrolyttene kan forminske noe av geldanningsproblemet, er bruken av dem likevel langt fra tilfredsstillende når det gjelder å frem-skaffe en høykonsentrert vandig blanding av kationiske forbindelser som ikke danner gel eller i alvorlig grad endrer seg med hensyn til viskositet innenfor det vanlige området av tem-peraturer som man støter på ved bruken av disse, f.eks. ca. -18°C og opp til ca. 60°C, eller ved tilførselen i vaskemaskiner.

Ved den vanlige bruk i automatiske vaskemaskiner i europeisk husholdning, plasserer brukeren tøymykneren for skyllesyklusen i en tilførselsenhet (f.eks. en tilførselsskuff) i maskinen. Ved bruken av maskinen, under skyllesyklusen, ut-settes så mykningsmiddelblandingen for en. strøm av kaldt vann for å overføre den til trommelen. Om vinteren, når mykner-blandingen og vannet som tilsettes tilførselsenheten kan være særlig kaldt, kan det være problemer ved at noe av blandingen ikke skylles fullstendig ut av tilførselsenheten under bruken av maskinen, og det kan bygges, opp en avleiring av blandingen etter gjentatte vaskesykluser slik at det kan bli nødvendig for brukeren å skylle tilførselsenheten med varmt vann. Dette problemet kan være spesielt alvorlig for høykonsentrerte myknerblandinger på grunn av det tidligere nevnte geldannings-problem, og også når et ikke-ionisk overflateaktivt . middel er tilstede sammen med den kationiske mykner ettersom det er en tilbøyelighet til at viskositeten av den ikke-ioniske forbindelse øker når den blandes med kaldt vann, slik at det dannes en gel.

I britisk patentsøknad nr. 2 053 249A publisert 4. februar 1981, er det beskrevet kationiske tøymykningsblandinger som inneholder 15 til 60 vekt% kationisk mykner, 2 5 til 75 vekt% av et vandig medium og 0,5 til 40 vekt% av en nærmere angitt vannoppløselig polymer.

I US patentskrift nr. 4 351 737 er det beskrevet konsentrerte tøymyknere som inneholder både kationiske og ikke-ioniske myknere og et ikke-ionisk dispergeringsmiddel sammen med en oppløsningsmiddelblanding av en C-^-C-j-alkanol og en flytende glycol, polyglycol eller en alkylether derav. Hexylenglycol er ikke beskrevet.

Det er nå funnet at dispergerbarheten i kaldt vann og utstrømningen fra automatiske tilførselsenheter, selv for høykonsentrert flytende blandinger av tøymykningsmidler som inneholder ikke-ionisk overflateaktivt middel, kan forbedres betydelig ved å erstatte en del av .eller hele den flytende bærer i den flytende, ikke-vandige myknerblanding med hexylenglycol.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således en stabil, i det vesentlige ikke-vandig, konsentrert tøymykner-blanding som er kjennetegnet ved at den omfatter (A) 20-

80 vekt% av en vanndispergerbar kationisk mykner som er en kvaternær ammoniumforbindelse, (B) 80-20 vekt% av en ikke-vandig bærervæske som omfatter minst 25 vekt% hexylenglycol, og eventuelt (C) 1-15 vekt% av en ikke-ionisk overflateaktiv forbindelse, hvor den kationiske mykner (A) er valgt fra gruppen bestående av forbindelser med formel (Ila) eller (Hb): hvor F*2 er Cg_gQ-alkyl eller -alkenyl, Rg og R4 er uavhengig av hverandre hydrogen eller C1_4-alkyl, R5 er C1_4-alkyl, Rg er hydrogen eller C1_4-alkyl, Ry er C6_3Q-alkyl, m er 2 eller 3, og Y er et vannoppløseliggjørende anion. Illustrerende forbindelser med formel (Ila) omfatter: l-methyl-l-((talgylamido)ethyl)-2-talloyl-4,5-dihydro-imidazolinium-methylsulfat; l-methyl-l-((palmitoyl-amido)ethyl)-2-octadecyl-4, 5-dihydroimidazolinium-klorid.

Den ikke-vandige bærer i blandingen ifølge oppfinnelsen omfatter som nevnt minst 25 % og fortrinnsvis minst 30 % hexylenglycol, og resten er fortrinnsvis en C1-C3-alkanol, fortrinnsvis ethanol eller propanol, en C2-C6-glycol, fortrinnsvis diethylenglycol eller propylenglycol, eller en C^-Cg-mono-eller -di-alkylether av en slik glycol, eller blandinger derav. Hele bæreren kan bestå av hexylenglycol i stedet for alkoholene og/eller glycolene (og/eller glycoletherne). Hexylenglycol er handelsnavnet for 2-methylpentan-2,4-diol.

Typiske bærere kan omfatte (a) 25% hexylenglycol og 75% propylenglycol; (b) 31% hexylenglycol og 69% propylenglycol; (c) 31% isopropanol og 69% hexylenglycol; (d) 100% hexylenglycol.

Den totale vektmengde av den kationiske tøymyknerfor-bindelse og den ikke-vandige flytende bærer i blandingen vil minst være 80 og opp til 100%, fortrinnsvis fra 85 til 99vekt%, idet resten omfatter det ikke-ioniske overflateaktive middel, elektrolytten rog/eiler eventuelle konvensjonelle tilsetningsstoffer.

Den eventuelle ikke-ioniske bestanddel i foreliggende blanding utgjør som nevnt fra 0 til 15 vekt%, fortrinnsvis fra 1 til 12 vekt%, av blandingen og kan generelt variere med den kationisk myknerforbindelse i et vektforhold mellom kationisk forbindelse og ikke-ionisk forbindelse som er fra 25:1 til 3:1, fortrinnsvis fra 12:1 til 6:1, og særlig foretrukket 10:1. Egnede ikke-ioniske forbindelser omfatter kondensater av ethylenoxyd og propylenoxyd (og blandinger derav) med C8-C20 alifatiske alkoholer og mono-, di- og tri-alkylfenoler (idet alkylrestene uavhengig av hverandre er C4-C12). Generelt er de ikke-ioniske forbindelser som her er foretrukket, ikke særlig hydrofile av natur og har en moderat hydrofil gruppe. Ved foreliggende oppfinnelse er denne gruppen fortrinnsvis en oxyethylkjede som vanligvis har minst 2 ende-oxyethylgrupper, selv om der kan være så mye som 200 mol oxyethylen pr. mol av den hydrofobe gruppe.

Særlig egnede ikke-ioniske overflateaktive midler omfatter en Cg-C-^ alifatisk alkohol som inneholder 8 mol kon-densert ethylenoxyd, en ethoxylert nonylfenol med 6 mol ethylenoxyd, en ethoxylert octylfenol med 4,5 mol ethylenoxyd og en Cg alifatisk alkohol med 7,5 mol ethylenoxyd.

I tillegg til de ovenfor nevnte forbindelser i mykner-blandingene ifølge oppfinnelsen, kan det også være tatt med en rekke konvensjonelle, supplerende og eventuelle bestanddeler som ikke påvirker stabiliteten og/eller de funksjonelle egenskapene til de foreliggende blandinger på ugunstig måte. Således kan f.eks. de allestedsnærværende parfymer, fargestoffer, pigmenter, opakgjørere, germicider, optiske hvite-midler, antikorrosjonsmidler (f.eks. natriumsilikat), poly-merer, antistatiske midler og lignende være tilstede når de brukes, kan hver utgjøre f.eks. fra 0,01 til 5 vekt% av blandingen.

Det vil selvfølgelig forståes at de fleste tilgjengelige kjemiske stoffer og særlig de som inneholder en hydrocarbyl-rest, generelt er blandinger av nært beslektede rester. Således behøver de langkjedede alkylsubstituenter (R) i de kationiske forbindelser som brukes ved oppfinnelsen, ikke bare være en carbonkjede med en bestemt lengde, men er snarere en blanding. I denne henseende kan et særlig nyttig kvaternært salt hvor alkylgruppene er avledet fra talg, inneholde ca. 35% C^g og 60% C-^g og mindre mengder og til og med også andre. På samme måte kan de alifatiske alkoholfor-løperne for de ikke-ioniske forbindelser som her er brukt,

ha en enkelt carbonkjedelengde, men igjen er det mer sannsynlig at de vil og kan være en blanding i et hvilket som helst mengdeforhold av forbindelsene med virksomme kjedelengder.: De tøymyknende blandinger ifølge oppfinnelsen bør ha viskositeter i området 10 til 250 centipoise, og fortrinnsvis 25 til 150 centipoise, i tillegg til sin essensielle vann-dispergerbarhet i skyllesyklusen (eller en eventuell annen fortynningsform før bruk).

Måten som hexylenglycolen, de øvrige eventuelle bærere, den kationiske myknerforbindelse og den eventuelle ioniske overflateaktive forbindelse, elektrolytten og de øvrige eventuelle konvensjonelle tilsetningsstoffer blandes på, er ikke spesielt kritisk, og det er heller ikke tilsetningsrekkefølgen. En viss grad av forsiktighet bør imidlertid utøves for å unngå overdreven oppvarmning for å begrense oppløsningsmiddelfor-dampningen og, hvilket er viktigere, holde seg under flamme-punkttemperaturen til bæreren og eventuelle andre lavtkokende væsker som kan være tilstede eller ført inn som bestanddeler

i mykneren og lignende. F.eks. er flammepunktet for hexylenglycol 93°C. Generelt er det imidlertid foretrukket å blande alle bestanddelene ved værelsetemperatur, f.eks. fra ca. 15 til 25°C eller lavere.

En egnet fremgangsmåte for fremstilling av blandingene ifølge oppfinnelsen omfatter oppløsning av ikke-ioniske og andre tilsetningsstoffer (f.eks. hvitemiddel, farge, parfyme, etc.) i bæreren og deretter tilsette denne blandingen til den kationiske forbindelse som fortrinnsvis foreligger i flytende form, f.eks. som en dispersjon i bæreren eller;'

i en bestanddel av denne (f.eks. som en dispersjon i isopropanol).

Eksemplene nedenunder skal tjene til å illustrere foreliggende oppfinnelse. Med mindre annet er angitt, er alle mengdeandeler basert på vekt.

Eksempel 1

Ved å følge fremgangsmåten beskrevet ovenfor ble 2

deler av en ethoxylert nonylfenol (som inneholder 6 mol ethylenoxyd) oppløst i ca. 75 deler hexylenglycol ved en tem-peratur på ca. 20°C. Til denne oppløsning ble det sakte tilsatt 20 deler l-methyl-l-((talgylamido)ethyl)-2-talgyl-4,5-dihydroimidazolinium-methylsulfat (75 % aktiv i isopropanol) under omrøring. Man fikk et stabilt produkt med en viskositet på ca. 100 eps.

Eksempel 2

Fremgangsmåten ifølge eksempel 1 ble gjentatt under anvendelse av følgende deler (A) kationisk forbindelse (aktiv),

(B) overflateaktiv forbindelse, (NaCl) og (C) hexylenglycol

hexylenglycol/ethylenglycol i vektforholdet 3:1.

Eksempel 3

For å vise den forbedrede tilførselsevne for den hexylen-glycolbaserte:; flytende bærer for de konsentrerte mykningsblandinger, ble følgende blandinger A-E fremstilt:

Følgende oppløsningsmidler ble brukt:

A - 10% isopropylalkohol og 21,9% diethylenglycol (sammenlign.) B - 10% hexylenglycol og 21,9% propylenglycol

C - 10% isopropylalkohol og 21,9% hexylenglycol

D - 31,9% hexylenglycol

E - 31,9% propylenglycol (sammenligning)

Hver av de ovenfor nevnte myknerblandinger ble tilsatt tilførselsenheten i en typisk europeisk vaskemaskin, AEG-802, og etter 3 kumulative kok-vaskinger (tilførselsenheten ble fylt på nytt for hver vask), ble mengden av blandingen som var tilbake i tilførselsenheten målt. Resultatene er vist i

tabellen nedenunder som en prosent av den totale mengde som ble brukt (dvs. en trippel-dose):

Av resultatene ovenfor kan det lett forståes at bruken av hexylenglycol i stedet for hele eller en del av de konvensjonelle ikke-vandige væskebærerne i tøymyknerblandinger for tilsetning til skyllingen, i stor grad forbedrer dispergerbarheten i kaldt vann og strømningen (tilførselsevnen), selv av konsentrerte blandinger som inneholder ikke-ioniske overflateaktive forbindelser.

Videre er de konsentrerte flytende tøymyknerblandinger ifølge oppfinnelsen stabile i lengre tidsperioder både ved lave, f.eks. 4°C, og høye, f.eks. 3 5°C, lagringstemperaturer, inkludert perioder med nedfrysing og opptining i løpet av 6 uker og mer.

Blandingene ifølge oppfinnelsen har den ytterligere for-del at hexylenglycol er ikke-giftig, og blandingene er derfor sikre å bruke.

Selv om foreliggende blandinger primært er ment for direkte anvendelse i skylleperioden til automatiske vaskemaskiner, kan de også brukes i fortynnet form og ved manuell behandling, både i og utenfor vaskemaskinen.

Det skal også forståes at uttrykket "ikke-vandig" slik det her er brukt, betyr at det ikke er meningen å tilsette noe vann til blandingen, selv om mindre mengde vann, f.eks. opp til 5%, kan være tilstede som følge av tilsetning av bestemte bestanddeler, f.eks. fargestoffer, som vandige opp-løsninger, vannet som finnes i mykningsmidlet, etc.

Claims (8)

1. Stabil, i det vesentlige ikke-vandig, konsentrert tøy-myknerblanding, karakterisert ved' at den omfatter (A) 20-80 vekt% av en vanndispergerbar kationisk mykner som er en kvaternær ammoniumforbindelse, (B) 80-20 vekt% av en ikke-vandig bærervæske som omfatter minst 25 vekt% hexylenglycol, og eventuelt (C) 1-15 vekt% av en ikke-ionisk overflateaktiv forbindelse, hvor den kationiske mykner (A) er valgt fra gruppen bestående av forbindelser med formel (Ila) eller (Ub): hvor R2 er <Cg_>3Q-alkyl eller -alkenyl, R3 og R4 er uavhengig av hverandre hydrogen eller C1_4-alkyl, R5 er C-j^-alkyl, Rg er hydrogen eller C1_4-alkyl, R7 er Cg_3Q-alkyl, m er 2 eller 3, og Y er et vannoppløseliggjørende anion.

2. Blanding ifølge krav 1., karakterisert ved at vektforholdet mellom kationisk tøymykner og ikke-ionisk overflateaktiv forbindelse er fra 25:1 til 3:1.

3 Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at den ikke-vandige bærer (B) omfatter minst 35 vekt% hexylenglycol.

4. Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at den ikke-vandige bærer består av hexylenglycol.

5^- Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at den ikke-vandige bærer omfatter en blanding som inneholder minst 25 vekt% hexylenglycol og hvor resten er en C-^-C^-alkanol, en C2_Cg-glycol, en <C>^<->Cg-mono- eller-di-alkylether aven slik glycol, eller blandinger derav.

6. Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at den ikke-vandige bærer er sammensatt av (a) 25% hexylenglycol og 75% propylenglycol, (b) 31% hexylenglycol og 69% propylenglycol, (c) 31% isopropanol og 69% hexylenglycol, eller (d) 100% hexylenglycol.

7. Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at den ikke-ioniske overflateaktive forbindelse er et kondensat av ethylen eller pro-pylen eller blandinger derav og en C3~c2o alifatisk alkohol eller en mono-, di-- eller tri-alkylfenol, idet hver av alkylgruppene inneholder fra 4 til 12 carbonatomer.

8. Blanding ifølge krav 7, karakterisert ved at kondensatet omfatter fra 2 til 20 mol ethylenoxyd pr. mol alkohol eller fenol.