WO1994014935A1 - Wässrige textilweichmacher-dispersionen - Google Patents
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- D06M2200/50—Modified hand or grip properties; Softening compositions
Definitions
- Aqueous textile softener dispersions tend to thicken during storage, especially at temperatures below or above room temperature. This behavior is particularly pronounced in textile softener dispersions with a high active ingredient content.
- the commercially available textile softener concentrates contain approximately 15 to 25% by weight of active ingredient.
- a low initial viscosity is generally set with the aid of different electrolytes to ensure storage-stable dispersions.
- B an even higher active substance content, but also in the presence of electrolyte during storage, a significant increase in viscosity is observed, d either immediately after production, especially after a shear stress caused by stirring or pumping, or in the course of storage.
- the quaternary ammonium compounds mentioned are readily biodegradable because of the ester groups contained therein in the long residues and have therefore recently gained interest.
- the compounds mentioned include, for example, the compounds known from DE-A-16 19058, DE-A-1935499 or US Pat. No. 3,915,867 with one, two or three fatty acyloxyethyl radicals on the nitrogen atom. These compounds can be easily produced, for example, by esterification of triethanolamines with fatty acid or by transesterification of fatty acid esters with triethanolamine and subsequent quaternization. Corresponding processes for the manufacture in large-scale industrial rod have also been known for a long time. Compounds produced by these processes are commercially available compounds. Depending on the stoichiometric ratio of fatty acids or fatty acid esters and triethanolamine, the reaction products contain different amounts of compounds having one, two or three fatty acyloxy alkyl groups.
- Preferred fatty acyl groups R * C0 are unsaturated fatty acyl groups such as, for example, the oleoyl group, or else mixtures which are derived from unsaturated technical fatty acid mixtures with a high proportion of oleoyl groups, for example v soybean oil fatty acid, tallow fatty acid or palm oil fatty acid.
- the textile softener dispersions according to the invention can additionally comprise other constituents customary in textile softening dispersions. However, they are not necessary to achieve the effect according to the invention, but instead serve to complete, if possible, a rounded property of the dispersions, so that they are easily accepted by the consumer the.
- Suitable auxiliaries and additives which are usually present in textile plasticizer dispersions are, for example, electrolytes, nonionic dispersants, in particular fatty alcohols or polyols, to which ethylene oxide and / or propylene oxide are attached.
- Fatty amine ethoxylates like sorbitan esters and sorbitan ester derivatives, can also be used as dispersants.
- Electrolytes suitable for influencing the viscosity are inorganic or organic salts, such as magnesium chloride or sodium acetate.
- auxiliaries or additives are organic solvents; These include in particular lower alcohols, such as ethanol or isopropyl alcohol, but also glycol and polyglycols or else glycol ethers or glycol ether acetates. Furthermore, fragrances or dyes or even additive imparting gloss can be used; To improve the durability of the textile plasticizer dispersions according to the invention, these can also contain suitable preservatives.
- the dispersions mentioned are distinguished by the fact that their initial viscosity does not increase or only increases insignificantly after production and after prolonged storage, especially after a previous shear stress, that they have a high active ingredient content, and that they can also be easily diluted in cold water
- What is particularly noticeable when washing in i automatic washing machines is that they are easily and completely biodegradable and that the textiles treated with them not only have a soft feel after drying but also good rewettability, which is particularly true for textiles, ie of the skin is of particular importance.
- the textile plasticizer dispersions according to the invention do not necessarily have to contain additional auxiliaries and additives, the requirement for the highest possible proportion of textile-softening compounds or for the smallest possible proportion of non-textile-softening components is also met.
- the viscosity is given in mPas at 20 ° C, measured with a Brookfield viscosi at 20 revolutions per minute. The viscosity was measured after a shear stress caused by pumping the dispersion immediately after production and days later.
- the dispersions of experiments 1 and 2 according to the invention have a low viscosity, which increases only slightly after storage.
- the dispersions of experiments 3 to 8 not according to the invention have a higher viscosity even in the fresh state, that is to say they also increase to values of 1000 to 10000 mPas within 3 days.
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Abstract
Konzentrierte Textilweichmacher-Dispersionen mit einem Gehalt an quartären Ammoniumverbindungen, die sich von Triethanolamin ableiten und eine, zwei oder drei Fettacyloxyethylgruppen enthalten, haben eine besonders geringe Viskosität, wenn der Anteil an Verbindungen mit zwei Fettacyloxyethylgruppen größer als 50 Mol-% ist.
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
Claims
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.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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