"Wäßrige Textilweichmacher-DispersJonen"
Die vorliegende Erfindung betrifft wäßrige Textilweichmacher-Disper- sionen, die trotz eines besonders hohen Gehaltes an textilweichma- chenden Wirkstoffen eine geringe Viskosität aufweisen, die sich auch nach längerer Lagerzeit nicht oder nur unwesentlich erhöht.
Wäßrige Textilweichmacher-Dispersionen neigen bei längerer Lagerung, insbesondere bei Temperaturen unterhalb oder oberhalb der Raumtempe¬ ratur, zur Verdickung. Besonders ausgeprägt ist dieses Verhalten bei Textilweichmacher-Dispersionen mit hohem Wirkstoffgehalt. Die markt¬ üblichen Textilweichmacher-Konzentrate enthalten ca. 15 bis 25 Gew.-% Wirkstoff. Zur Herstellung lagerstabiler Dispersionen wird in der Regel mit Hilfe unterschiedlicher Elektrolyte eine sehr niedrige Ausgangsviskosität eingestellt. Bei einem noch höheren Wirkstoffge¬ halt beobachtet man aber auch in Gegenwart von Elektrolyt bei der Lagerung eine nennenswerte Viskositätserhöhung, die entweder unmit- telbar nach der Herstellung oder aber während der Lagerung auftritt.
Der Zusatz von ethoxylierten Fettalkoholen zur Verbesserung der Ver- dünnbarkeit bzw. Auflösbarkeit konzentrierter Dispersionen in der Spülflotte ist bereits in mehreren Druckschriften vorgeschlagen wor¬ den, z.B. in EP 0 040 562 Bl, EP 0 280 550 Bl, EP 0 503 221 AI, EP 0 507478 AI oder EP 0 523 922 A2. Die dort vorgeschlagenen Eth- oxylate müssen jedoch in Konzentrationen von mehr als 1 Gew.- ein¬ gesetzt werden, um in konzentrierten Dispersionen mit mehr als 15 Gew.-% des kationischen Textilweichmachers eine ausreichende Visko¬ sitätsstabilisierung -und Dispergierbarkeit zu gewährleisten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher die Bereitstellung einer wäßrigen Textilweichmacher-Dispersion mit hohem Wirkstoffge¬ halt, deren Viskosität niedrig ist und die auch bei Lagerung nicht wesentlich ansteigt und die sich leicht mit kaltem Wasser weiterver¬ dünnen läßt. Dabei soll der Anteil an nichtionischem, nicht textil- weichmachendem Dispergiermittel möglichst niedrig sein. Der textil- weichmachende kationische Wirkstoff soll darüber hinaus in einer Menge von mehr als 15 Gew.-% vorliegen, er soll den behandelten Tex¬ tilien eine gute Weichheit verleihen, das Wiederbenutzungsvermögen nicht beeinträchtigen und im Abwasser leicht und rasch biologisch abgebaut werden.
Es wurden nun spezielle nichtionische Dispergatoren gefunden, die bereits in Mengen von weniger als 0,5 Gew.-% solchen Dispersionen eine gute Viskositätskonstanz und ein gutes Kaltwasser-Dispergier- vermögen verleihen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend eine wä߬ rige Textilweicher-Dispersion mit einem Gehalt an textilweichmachen- den quartären Ammoniumverbindungen und nichtionischen Dispergatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion
a) 15 - 60 Gew.-% quartäre Ammoniumverbindungen mit zwei oder drei über Ester- oder Amidbindungen damit verknüpften linearen Alkyl- oder Acylgruppen mit jeweils 12 - 22 C-Atomen
b) 0,001 - 0,5 Gew.-% nichtionische Dispergatoren enthält, die aus¬ gewählt sind aus
Anlagerungsprodukten von 40 - 200 Mol Ethylenoxid an 1 Mol linearen Fettalkohol mit 12 - 22 C-Atomen
Anlagerungsprodukten von 10 - 150 Mol Ethylenoxid an 1 Mol einer linearen Fettsäure oder Hydroxyfettsäure mit 12 - 22 C-Atomen, an ein Mol eines linearen Fettalkylamins mit 12 - 22 C-Atomen oder an ein Mol eines Ci-C-j-Niedrigalkylesters einer Fettsäure oder Hydroxyfettsäure mit 12 - 22 C-Atomen
Anlagerungsprodukten von 3 - 100 Mol Ethylenoxid an 1/m Mol eines Polyol-fettsäureesters aus m Mol einer Fettsäure oder Hydroxyfettsäure mit 12 - 22 C-Atomen und einem Mol eines Polyols mit 1 - 6 C-Atomen und 2 - 6 Hydroxylgruppen, wobei m einen Wert von 1 bis 6 annehmen kann, oder
Gemischen aus solchen Ethylenoxid-Anlagerungsprodukten.
Die genannten quartären Ammoniumverbindungen sind wegen der darin in den langen Resten enthaltenen Ester- oder A idgruppen biologisch leicht und schnell abbaubar und haben deswegen in letzter Zeit an Interesse gewonnen. Zu den genannten Verbindungen zählen beispiels¬ weise die aus der DE-A-16 19058, der DE-A-19 35499 oder der US 3^915,867 bekannten Verbindungen mit 1, 2 oder 3 Fettacyloxyal- kylresten am Stickstoffatom. Man kann diese Verbindungen beispiels¬ weise leicht durch Veresterung von Alkanolaminen mit Fettsäure oder durch Umesterung von Fettsäureestern mit Alkanolamin und anschlie¬ ßender Quaternierung herstellen. Entsprechende Verfahren zur Her¬ stellung in großtechnischem Maßstab sind ebenfalls seit langem be¬ kannt; nach diesen Verfahren hergestellte Verbindungen sind handels¬ übliche Verbindungen.
Hinsichtlich der Stabilität der Viskosität der damit hergestellten wäßrigen Dispersionen besonders interessante Verbindungen sind sol¬ che, deren Fettacylgruppen sich ganz oder teilweise von ungesättig-
ten Fettsäuren ableiten, die zu wenigstens 30, vorzugsweise zu we¬ nigstens 55 % in cis-Form vorliegen.
Geeignete quartäre Ammoniumverbindungen sind auch aus US 5,066,414, EP 0293 953 A2, EP 0 309052 A2 und EP 0345842 A2 bekannt.
Zu den geeigneten quartären Ammoniumverbindungen zählen auch die von Dimethylaminopropandiol-1,2 abgeleiteten Verbindungen mit zwei Estergruppen. Sie werden beispielsweise in der DE-A-27 28841 be¬ schrieben. Ein Herstellungsverfahren, das zu derartigen Produkten mit einem niedrigen Fließpunkt führt, ist Gegenstand der EP-A-420465.
Die genannten quartären Ammoniumverbindungen lassen sich überra¬ schenderweise auch dann zu viskositätsstabilen wäßrigen Dispersionen verarbeiten, wenn der Gehalt an quartären Ammoniumverbindungen be¬ sonders hoch ist, d.h. beispielsweise 15 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die wäßrige Dispersion, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-% beträgt. Dies ist durch die erfindungsgemäße Auswahl von nichtionischen Disperga¬ toren* bereits bei Gehalten von weniger als 0,5 Gew.-% der Disperga¬ toren erreicht worden.
Unter Hydroxyfettsäuren werden insbesondere die Ricinolfettsäure und die 9-Hydroxystearinsäure verstanden. Als Hydroxyfettsäuren im Sinne dieser Erfindung eignen sich aber auch Hydroxylgruppen enthaltende Fettsäuren, die durch Epoxidation von Palmitoleinsäure, Olsäure oder Erucasäure und anschließende Epoxid-Ringöffnung mit protischen Reagenzien wie z.B. Wasser, Alkoholen oder Carbonsäuren erhältlich sind.
Die Anlagerungsprodukte von 3 - 100 Mol Ethylenoxid an 1/m Mol eines Polyolfettalkoholesters umfassen z.B. Ethoxylate von Fettsäu-
remono- und -diglyceriden, von Sorbitanmono-, -di- und -sesquiestern von Ci2-C22-Fettsäuren, an Mono- und Di-fettsäureester des Di- und Triglycerins sowie auch an Triglyceride wie z.B. an Ricinusöl.
Besonders gut geeignet sind auch die Ethylenoxid-Anlagerungsprodukte an Ringöffnungsprodukte epoxidierter Triglyceride, wie sie z.B. er¬ halten werden durch Epoxidation von Sojaöl, Hydrierung oder Um¬ setzung (Epoxid-Ringöffnung) mit protischen Verbindungen wie z.B. mit H2O, Carbonsäuren oder Alkoholen mit 1 - 10 C-Atomen und an¬ schließende Ethylenoxid-Anlagerung. Solche Produkte sind z.B. aus DE 39 23 394 AI bekannt.
Gut geeignet sind auch die Ethylenoxid-Anlagerungsprodukte an Fett- säure(Ci2-C22)-methylester, von diesen sind insbesondere solche mit 10 - 50 Mol Ethylenoxid bevorzugt. Weiterhin eignen sich auch Ethy- lenoxid-Anlagerungsprodukte, die zusätzlich 1 - 10 Oxypropylgruppen enthalten und die durch Anlagerung von Propylenoxid und Ethylenoxid, gleichzeitig oder nacheinander, erhalten werden. Die ausgewählten, erfindungsgemäß zu verwendenden Dispergatoren sind in bevorzugten Textilweichmacher-Dispersionen bereits in einer Zusatzmenge von 0,001 bis 0,1 Gew.-% in der Lage, die Viskosität merklich zu senken und ein Nachdicken bei Lagerung so weit verhindern, daß die Fließ- und Gießfähigkeit und eine gute Weiterverdünnbarkeit mit Wasser er¬ halten bleiben.
Überraschend wurde festgestellt, daß bei Verwendung einer textil- weich achenden quartären Ammoniumverbindung des Typs der Formel I (Handelsname: Stepanteχ(R)vS90)
CH - CH2 - OH
RCOO - CH2 - CH - N(+) - CH2 - CH2 - OCOR CH30S03(-) (I),
I
CH3
in der RCO ein von Taigfettsäure abgeleiteter Oleoylrest ist, zur Viskositätsstabilisierung einer Dispersion mit einem Gehalt von 20 - 40 Gew.-% der quartären Ammoniumverbindung nur 0,01 - 0,1 Gew.-% des Dispergators erforderlich sind.
Falls die wäßrigen Textilweichmacher-Dispersionen nicht schon ohne¬ hin eine geringe Ausgangsviskosität haben, beispielsweise durch die Verwendung von quartären Ammoniumverbindungen geeigneter Struktur, ist es zweckmäßig, eine niedrige Viskosität durch den Zusatz eines Elektrolyten einzustellen. Geeignete Elektrolyten sind beispiels¬ weise Natriumchlorid, Natriumacetat, Magnesiumsulfat oder Calciu - chlorid und insbesondere Magnesiumchlorid. Zur Einstellung einer niedrigen Ausgangsviskosität durch Zusatz eines Elektrolyts reichen ebenfalls geringe Mengen aus. Der Elektrolyt liegt beispielsweise in Konzentrationen von 0,01 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die fertige Dispersion, in der Dispersion vor.
Die genannten Dispersionen zeichnen sich dadurch aus, daß deren Aus¬ gangsviskosität nach der Herstellung- auch bei längerer Lagerung in einem breiten Temperaturbereich nicht oder nur geringfügig ansteigt, daß sie einen hohen Wirkstoffgehalt aufweisen, daß sie auch mit kal¬ tem Wasser leicht verdünnbar sind, was sich besonders beim Einspülen in automatischen Waschmaschinen positiv bemerkbar macht, und daß die damit behandelten Textilien nach dem Trocknen nicht nur einen wei-
chen Griff sondern auch eine gute Wiederbenetzbarkeit aufweisen, was insbesondere für Textilien, die auf der Haut getragen werden, von besonderer Bedeutung ist.
B e i s p i e l e
In den folgenden Beispielen wird gezeigt, daß wäßrige Textilweich¬ macher-Dispersionen, die als textilweichmachende, quartäre Ammonium¬ verbindung 34 Gew.-% einer Verbindung der Formel I (Stepanteχ(R)- VS90, ein mit Dimethylsulfat quaterniertes Veresterungsprodukt von Triethanolamin mit zwei Mol Taigfettsäure) enthalten, eine hohe Vis¬ kositätsstabilität bei Zusatz von sehr niedrigen Mengen an nicht¬ ionischen Dispergatoren aufweisen. Demgegenüber zeigen die Ver¬ gleichs-Ansätze ohne Dispergator oder mit Fettalkohol-Ethoxylaten mit nur 5 oder 7 Mol Ethylenoxid (Beispiel 9V, 10V) schon nach 1-wöchiger Lagerung einen nicht akzeptablen Viskositätsanstieg.
Die Viskosität ( Pas) wurde in allen Fällen mit einem Brookfield- Rotationsviskosi eter mit Spindel 2 und 20 Umdrehungen pro Minute bei 20 °C gemessen.
Die geprüften Textilweichmacher-Dispersionen weisen folgende Zu¬ sammensetzung auf:
Quartäre Ammoniumverbindung (Formel I) 34 Gew.-%
Dispergator X Gew.-%
MgCl2 0,8 Gew.-%
Umsetzungsprodukt von epoxidierte Sojaöl mit Cs/io-Fettsäure (TMOI pro Mol Epoxid-Sauerstoff) und mit 9 Mol E0 (pro Mol Soja¬ öl)
Die Viskosität (mPas) wurde mit einem Brookfield-Rotationsviskosime- ter (Spindel 2, 20 Umdrehungen pro Minute) bei 20°C frisch, d.h. unmittelbar nach der Herstellung und nach 1 Woche Lagerung gemessen.
Viskosität (20°C)