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Title:
CLEAR SOFTENING AGENT FORMULATIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/040681
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to softening agent formulations based on one or more cationic tensides and at least one additional component which impart a waterwhite and clear appearance to the entire formulation.

Inventors:
FENDER MICHAEL (DE)
KOEHLE HANS-JUERGEN (DE)
SCHUESSLER SIMONE (DE)
STARK KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP1999/005692
Publication Date:
July 13, 2000
Filing Date:
August 06, 1999
Export Citation:
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Assignee:
WITCO SURFACTANTS GMBH (DE)
FENDER MICHAEL (DE)
KOEHLE HANS JUERGEN (DE)
SCHUESSLER SIMONE (DE)
STARK KLAUS (DE)
International Classes:
C11D1/62; C11D1/72; C11D1/835; C11D3/00; C11D3/18; C11D3/20; (IPC1-7): C11D1/62; C11D3/20
Foreign References:
US5492636A1996-02-20
EP0082457A21983-06-29
US5399272A1995-03-21
US5545340A1996-08-13
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Claims:
Ansprüche
1. Klare Weichspülmittelformulierungen, enthaltend A) 1535 Gew% mindestens einer quaternären Ammoniumverbindungen der allgemeinen Formel (I) und B) 530 Gew% mindestens einer der Verbindungen der aligemeinen Formel (II) R6 (CH2) aO (CH2CH2 (R4)O) H mit der Bedeutung R =CH3,CH2CH (R4)OR',CH2CH (R5)OR2, worin R4, R5 gleich oder verschieden H,CH3 sein können, R', R2 = H,C (O)R3 worin R3 ein gegebenenfalls substituierter, mindestens eine Doppelbindung enthaltender Kohlenwasserstoffrest mit 1319 C Atomen, mit der Maßgabe, daß wenn R w CH3 ist R', R2 min 1 bis 1,4 mal = H ist, und wenn R = CH3 ist R', R2 max 0,4 mal = H ist R6 = ein gegebenenfalls C,4Alkylgruppen enthaltender Phenylrest oder verzweigter Alkylrest mit 3 bis 6 CAtomen <BR> <BR> a = O oder 1<BR> <BR> <BR> <BR> n = Obis8, A= Anion eines Quaternierungsmittels, insbesondere des Dimethylsulfats, Diethylsulfats, Methylchlorids sein kann und C) 0,5 18 Gew% üblicher Hilfsund Zusatzstoffe und D) ad 100 Gew% Wasser.
2. Weichspülmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkanolamin mindestens eine der Verbindungen aus der Gruppe Methyldi ethanolamin, Methylethanolisopropanolamin, Methyldiisopropanolamin, Triisopropanolamin, Triethanolamin eingesetzt eingesetzt wird.
3. Weichspülmittel gemäß Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Fettsäuren und Alkanolamine im Molverhältnis von 1 : 1,6 bis 1 : 2 umge setzt werden.
4. Weichspülmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fettsäure mindestens eine der Verbindungen aus der Gruppe der Rapsöl fettsäuren, Sonnenblumenölfettsäuren Sojaölettsäuren, Tallölfettsäuren eingesetzt wird.
5. Weichspülmittel gemäß Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Fettsäuren mit Jodzahlen im Bereich von ca 40 bis 160 eingesetzt werden.
6. Weichspülmittel gemäß Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Fettsäuren mit Jodzahlen im Bereich von ca 80 bis 150 eingesetzt werden.
7. Weichspülmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente B) ethoxyliertes oder propoxyliertes Phenol, Benzylalkohol, Isopropanol und/oder Isobutanol mit einem mittleren Alkoxylierungsgrad von >2,5 bis 3,5 mitverwendet wird.
Description:
KlareWeichspulmittelformulierunaen.

Gegenstand der Erfindung sind Weichspülmittelformulierungen auf Basis ein oder mehrerer kationischer Tenside und mindestens einer weiteren Komponente, welche der Gesamtformulierung ein wasserhelles und klares Aussehen verleihen.

Die Waschmittelindustrie hat im Laufe der Zeit Weichspülmittelformulierungen mit verbessertem Rücknetzvermögen, hoher Stabilität und gutem weichem Griff entwickelt. Die bei weitem meisten dieser Formulierungen kommen als wässrige Dispersionen in den Markt. Beispiele für die Formulierung von Dispersionen sind unter anderem in der DE 37 20 331, DE 42 03 489 und EP 0 413 249 beschrieben.

Die gemäß den dort gegebenen Vorschriften hergestellten Formulierungen sind jedoch nur mit hohem Energieaufwand herzustellen und neigen zu starken Viskositätsschwankungen, insbesondere bei hohen Lagertemperaturen.

Desweiteren ist bekannt, daß Agglomerate in Weichspülerdispersionen zur Fleckenbildung auf den behandelten Textilien führen.

Unter dem gesteigerten ästhetischen Bewußtsein hat sich ein Vorurteil gegen die dispersen Weichspülerformulierungen etabliert. Seitens der Verbraucher ist ein steigendes Bedürfnis nach natürlich klar aussehenden Formulierungen festzustellen.

Es sind schon fließfähige, hochkonzentrierte bzw. klare Weichspülerformu- lierungen beschrieben worden wie beispielsweise in der DE 33 14 677, <BR> <BR> <BR> <BR> DE 36 08 093.

Die dort beschriebenen Hochkonzentrate, die in der Regel > 35 % quaternäre Weichspülerrohstoffe enthalten, haben jedoch den Nachteil, daß sich diese

Formulierungen nur schwer mit Wasser verdünnen lassen bzw. daß während des Einspülens dieser hochkonzentrierten Formulierung in der Einspülkammer der Waschmaschine schwer wasserlösliche Gele entstehen und eine gleichmäßige Textilbehandlung nicht gewährleistet ist. Außerdem kommt es bei diesen hochkonzentrierten Weichspülern häufig zu Uberdosierungen, was zu Fleckenbildung auf den so behandelten Geweben führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher diese Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und Weichspülerformulierungen zur Verfügung zu stellen, welche eine im Vergleich zu den vergleichbaren Produkten des Standes der Technik ein mindestens gleich gutes Wirkungsspektrum aufweisen, darüber hinaus aber ein klares und wasserhelles Aussehen haben, deren Herstellung mit vermindertem energetischen Aufwand durchführbar ist und deren Handhabung bei den Endverbrauchern eine problemlose Anwendung gewährleistet.

Es wurde nun gefunden, daß Weichspülformulierungen, bestehend überwiegend aus kationischen Tensiden und 5-30 Gew%, bezogen auf Gesamtformulierung, einer weiteren Verbindung, diese Forderungen erfüllt.

Gegenstand der Erfindung sind daher klare und wasserhelle Weichspülmittel- formulierungen, enthaltend A) 15-35 Gew% mindestens einer quaternären Ammoniumverbindungen der allgemeinen Formel (I)

und B) 5-30 Gew% mindestens einer der Verbindungen der allgemeinen Formel (H) R'- (CH2) a-0 (-CH2-CH2 (R')-0-) n H mit der Bedeutung R =-CH3,-CH2-CH (R4)-OR',-CH2-CH (R5)-OR2, worin R4, R5 gleich oder verschieden H,-CH3 sein können, R', R2 = H,-C (O)-R3 worin R3 ein gegebenenfalls substituierter, mindestens eine Doppelbindung enthaltender Kohlenwasserstoffrest mit 13-19 C-Atomen, mit der Maßgabe, daß wenn R W CH3 ist R', R2 min 1 bis 1,4 mal = H ist, und wenn R = CH3 ist R', R2 max 0,4 mal = H ist R6 = ein gegebenenfalls C, _4-Alkylgruppen enthaltender Phenylrest oder verzweigter Alkylrest mit 3 bis 6 C-Atomen n = 0 bis 8, a =0 oder 1 A-= Anion eines Quaternierungsmittels, insbesondere des Dimethylsulfats, Diethylsulfats, Methylchlorids sein kann und C) 0,5-18 Gew% üblicher Hilfs-und Zusatzstoffe und D) ad 100 Gew% Wasser.

Ein weiterer Gegenstand sind wässrige Weichspülmittel in denen als Alkanolamine Methyldiethanolamin, Methylethanolisopropanolamin, Methyl- diisopropanolamin, Triisopropanolamin oder Triethanolamin eingesetzt werden.

Ein weiterer Gegenstand sind wässrige Weichspülmittel auf Basis von Estern aus Fettsäuren und Alkanolaminen welche im Molverhältnis von 1 : 1,6 bis 1 : 2 umgesetzt werden.

Weitere Gegenstände der Erfindung sind durch die Ansprüche definiert.

Die erfindungsgemäß mitverwendeten quaternären Verbindungen der alige- meinen Formel (I) werden nach den auf diesem Gebiet allgemein bekannten Verfahren durch Veresterung von Alkanolaminen wie Triethanolamin (TEA), Methyl-diethanolamin (MDEA), Methyl-diisopropanolamin (MDIA), Methyl- ethanol-isopropanolamin (MEIPA), Triisopropanolamin (TIPA) mit Fettsäure und anschließender Quaternierung hergestellt.

Besonders weit verbreitet sind Esterverbindungen auf Basis von Triethanol- amin wie N-methyl, N, N-bis (beta-C14-18-acyloxyethyi), 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 Ole mit 6-22 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 14-18 Kohlenstoffatomen, eingesetzt, wie Olsäure, Linolsäure, Linolensäure, und insbesondere Rapsölfettsäure, Sojaölfettsäure, Sonnenblumenölfettsäure, Tallölfettsäure welche allein oder in Mischung in Form ihrer Glyceride, Methyl- oder Ethylester oder als freie Säuren eingesetzt werden können. Geeignet sind prinzipiell alle Fettsäuren mit ähnlicher Kettenverteilung.

Der Gehalt dieser Fettsäuren bzw. Fettsäureester an ungesättigten Anteilen, wird-soweit dies erforderlich ist-durch die bekannten katalytischen Hydrier- verfahren auf eine gewünschte Jodzahl eingestellt oder durch Abmischung von vollhydrierten mit nichthydrierten Fettkomponenten erzielt.

Die Jodzahl, als Maßzahl für den durchschnittlichen Sättigungsgrad einer Fett- <BR> <BR> saure, ist die Jodmenge, welche von 100 g der Verbindung zur Absättigung der Doppelbindungen aufgenommen wird.

Erfindungsgemäß bevorzugt sind Fettsäuren mit Jodzahlen im Bereich von ca.

40 bis 160 insbesondere aber Rapsölfettsäuren, Sonnenblumenölfettsäuren Sojaölettsäuren und Tallölfettsäuren, mit Jodzahlen im Bereich von ca. 80 bis

150. Sie sind handelsübliche Produkte und werden von verschiedenen Firmen unter deren jeweiligen Handelsnamen angeboten.

Die Veresterung oder Umesterung wird nach bekannten Verfahren durchge- führt. Hierbei wird das Alkanolamin mit der dem gewünschten Veresterungs- grad entsprechenden Menge an Fettsäure oder Fettsäureester, gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators, z. B. Methansu ! fonsäure, unter Stickstoff bei 160-240°C umgesetzt und das sich bildende Reaktionswasser bzw. der Alkohol kontinuierlich abdestilliert, wobei zur Vervollständigung der Reaktion gegebe- nenfalls der Druck vermindert werden kann.

Zur Herstellung der Ester werden in erster Stufe die Fettsäuren und das Alkanolamin im Verhältnis so umgesetzt, daß im Hinblick auf die gewünschten anwendungstechnischen Eigenschaften der Endprodukte ein Veresterungsgrad von 1,6 bis 2,0 resultiert, erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist ein Veresterungsgrad von 1,8 bis 2,0. Die so hergestellten Verbindungen sind technische Reaktionsmischungen, die überwiegend als 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 equimolaren 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) Ölsäure mit einer Säurezahl von 198-204, einer Jodzahl von ca. 95 und einer C-Kettenverteilung von <C 16 ca. 4% C16 ca. 5% C 16 ca. 5 % ('einfach ungesättigt) C17 ca. 1 % C18 ca. 2% C 18'ca. 70 % C 18"ca. 12 % ("zweifach ungesättigt) >C 18 ca. 2% Fettsäure II (FS II) Rapsölfettsäure mit einer Säurezahl von 196-204, einer Jodzahl von ca. 98und einer C-Kettenverteilung von <C 16 ca. 2% C16 ca. 5% C 16' ca. 1 % C17 C 18 ca. 3% C 18'ca. 73 % C 18"ca. 14 % >C 18 ca. 2% Fettsäure III (FS III) Tallölfettsäure mit einer Säurezahl von 190-198, einer Jodzahl von ca. 150 und einer C-Kettenverteilung von C 16 ca. 1 % C 16' - C 17 -

C18 ca. 2% C ca. 37% C 18"ca. 60 % > C 18 ca. 1 % Als Beispiel der quaternäre Ammoniumverbindungen gemäß Formel (I) wurden folgende Verbindungen eingesetzt : Komponente A1 : TEA : FS I = 1 : 1,75 Komponente A2 : TEA : FS II = 1 : 2,0 Komponente A3 : MDEA : FS I = 1 : 1,85 Komponente A4 : MEIPA : FS II = 1 : 1,9 Komponente A5 : MDIA : FSIII = 1 : 1,8 Die Komponenten A1-A5 wurden mit Dimethylsulfat quaterniert und enthalten 10 Massen% Isopropanol als Lösungsmittel. Die folgenden Bezugnahmen auf die Komponenten A'bis A5 bedeuten diese quaternierten Verbindungen.

Komponente B1 : R6 Phenyl ; R4 = H ; n = 4 Komponente B2 : R6 = i-C4H9 (ca 60 %) * ; n = 0 *Wird unter dem Handelsnamen Isanol (Firma Biesterfeld, Hamburg) vertrieben Komponente B3 : R6 = i-C4H9 (ca 60 %) * ; R4 = H ; n = 2,7 Komponente B4 : R6 = i-C4H9 (ca 60 %) * ; R4 = CH3 ; n = 2,7

Als Komponente B werden alkoxylierte Phenole, welche ein oder mehrere Alkylsubstituenten enthalten können, mitverwendet, wie beispielsweise ethoxylietes und/oder propoxyliertes Phenol, o/m/p-Kresol, Thymol, p-tert.

Butyl-phenol, Benzylalkohol. Erfindungsgemäß können weiterhin gegebenen- falls alkoxylierte verzweigte kurzkettige Alkohole mit 3 bis 6 C-Atomen, wie Isopropanol, Butanol-2, 2-Methyl-propanol-1, 3-Methyl-butanol-1, 2-Methyl- butanol-1, sowie deren Alkoxylierungsprodukte.

Der Alkoxylierungsgrad ist 0 bis ca. 8, wobei erfindungsgemäß technische Mischungen mit einem mittleren Alkoxylierungsgrad von 0 oder >2,5 bis ca 3,5 bevorzugt sind. Die Verbindungen der Komponente B können als Mischung untereinander und/oder miteinander in Mengen von etwa 5 bis 30 Gew%, bezogen auf die Gesamtmischung, vorzugsweise in Mengen von 10 bis 25 Gew% eingesetzt werden.

Die Herstellung der Weichspülmittel erfolgt durch Emulgieren bzw. Lösen der quaternierten Verbindungen A1 A5 unter Mitverwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel B, indem die jeweiligen Einzelkomponenten unter Rühren in Wasser gegeben werden. Hierbei können die prinzipiell die auf diesem Gebiet üblichen Verfahrensweisen angewendet werden.

Erfindungsgemäß geht man dabei so vor, daß Wasser bei Raumtemperatur vorgelegt wird, unter gutem Rühren erst die Farbstofflösung, dann die gegebe- nenfalls erforderliche Antischaumemulsion und schließlich der Weichmacher und die Komponente B) als Mischung oder in beliebiger Reihenfolge eingerührt wird. Danach wird Parfümöl zudosiert und gegebenenfalls eine bestimmte Menge einer Elektrolytlösung, um die Viskosität der Fertigformulierung zu reduzieren. Die erfindungsgemäßen Weichspülmittel können dabei die ange- benenen Komponenten innerhalb der auf diesem Gebiet üblichen Grenzen enthalten, wie beispielsweise 15 bis 35 Gew% der Verbindungen der allge-

meinen Formel A ; 5 bis 30 Gew% mindestens eine der Verbindungen der aligemeinen Formel B ; 0,5 bis 18 Gew% ein oder mehrere der üblichen Hilfs- und Zusatzstoffe wie beispielsweise 0,05 bis 1 Gew% Farbstoffen, 0,05 bis 1 Gew% Konservierungsmitteln, 0,1 bis 12 Gew% kurzkettiger Alkohole/Diole mit 2 bis 6 C-Atomen, 0,1 bis 1 Gew% Entschäumungsmitteln sowie insbesondere 0,1 bis 1,5 Gew% eines Alkali- und/oder Erdalkalisalzes ; 0,1 bis 1,5 Gew% Parfümöl und den Rest zu 100 Gew% (ad 100) Wasser.

Wie die zum bekannten Stand der Technik gehörenden Weichspülmittel werden die erfindungsgemäBen 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 bis 10 g Weichspülmittel pro Liter Behandlungsflotte.

Beispiele : Allaemeine Vorschrift zur Herstelluna klarer Weichspülerformulierunaen : Entmineralisiertes Wasser wird bei Raumtemperatur vorgelegt, die Farbstoff- lösung zugegeben und die quaternäre Ammoniumverbindung (Quat ; Kompo- nente A) wird unter ständigem Rühren langsam in die Wasserphase gemischt.

Anschließend gibt man unter Rühren die Komponente B zu der Mischung aus Wasser und Quat bis diese bei 20°C klar gelost ist. Diese Formulierung wird anschließend auf 4°C abgekühtt und muß bei dieser Temperatur klar trans- parent sein. Gegebenenfalls wird eine zusätzliche Menge Lösungsvermittler B eingerührt, bis die Mischung bei 4°C klar ist. Gleizeitig mit, vor oder nach der Zugabe der Komponente B können zur Erhöhung des Flammpunktes der Fertigformulierung Alkohole, vorzugsweise Glykole mit Siedepunkten > 120°C in die Reaktionsmischung eingerührt werden.

Anschließend wird das Parfümöl bei Raumtemperatur unter Rühren zugegeben und gegebenenfalls zur Einstellung der Viskosität bei hochviskosen Lösungen ein Zusatz von Mineralsalzen, um die Rühr-und Fließfähigkeit der Mischung zu verbessern.

Als Mineralsalze können insbesondere die Chloride der Alkali-oder Erdalkali- metalle in Mengen von etwa 0,1 bis 1,5 Gew%, vorzugsweise in Form ihrer 10 bis 30 % igen wässrigen Lösungen, insbesondere eine wässrige Calcium- chlorid-Lösung, mitverwendet werden.

Beispiel 1 : Wasser 47,4 Massenteile Farbstoff* 0,8 Massenteile Komonente A1 30,6 Massenteile Komponente B1 18,0 Massenteile Produkt ist bei 20°C klar Propylenglykol 2,0 Massenteile

Produkt ist bei 4°C klar Parfümöl** 0,8 Massenteile Farbstoff* : 1 % ige Lösung SANDOLANWalkblau NBL 150 der Fa.

Sandoz Parfümöl** : Fragrance'D 60515 W der Fa. Haarmann und Reimer GmbH Beispiel 2 : Wasser 47,4 Massenteile Farbstoff* 0,8 Massenteile Komonente A4 30,6 Massenteile Komponente B1 22,0 Massenteile Produkt ist bei 20°C klar Komponente B2 2,0 Massenteile Produkt ist bei 4°C klar Parfümöl** 0,8 Massenteile Beispiel 3 : Wasser 59,4 Massenteile Farbstoff* 0,8 Massenteile Komonente A3 30,6 Massenteile Komponente B2 10,0 Massenteile Parfümöl** 0,8 Massenteile CaCl2-Lösung*** 1,0 Massenteile Produkt ist bei 20°C und bei 4°C klar CaCl2-Lösung*** : 25 Gew% in Wasser Beispiel 4 : Wasser 51,4 Massenteile Farbstoff* 0,8 Massenteile

Komonente A4 30,6 Massenteile Komponente B2 6,0 Massenteile Hexylenglykol 12,0 Massenteile Parfümöl** 0,8 Massenteile Produkt ist bei 20°C und bei 4°C klar Beispiel 5 : Wasser 44,9 Massenteile Farbstoff* 0,8 Massenteile Komonente A2 30,6 Massenteile Komponente B3 12,5 Massenteile Hexylenglykol 12,0 Massenteile Parfümöl** 0,8 Massenteile Produkt ist bei 20°C und bei 4°C klar Beispiel 6 : Wasser 55,4 Massenteile Farbstoff* 0,8 Massenteile Komonente A1 30,6 Massenteile Komponente B4 10,0 Massenteile Komponente B2 6,0 Massenteile Parfümöl** 0,8 Massenteile Produkt ist bei 20°C und bei 4°C klar Beispiel 7 : Wasser 46,4 Massenteile Farbstoff* 0,8 Massenteile Komonente A5 30,6 Massenteile Komponente B4 13,0 Massenteile Dipropylenglykol 5,0 Massenteile Parfümöl** 0,8 Massenteile Produkt ist bei 20°C und bei 4°C klar