DE3877910T2

DE3877910T2 - Konditionierungsmittel fuer textilmaterialien.

Info

Publication number: DE3877910T2
Application number: DE8888310375T
Authority: DE
Inventors: Sandra Ann Keegan
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1987-11-19
Filing date: 1988-11-03
Publication date: 1993-05-19
Anticipated expiration: 2008-11-04
Also published as: NO885151D0; EP0317135B1; DK646788A; JPH01162878A; EP0317135A3; NO885151L; EP0317135A2; US4933097A; FI885150A; DE3877910D1; DK646788D0; FI885150A0; ES2053762T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Siloxane enthaltende Formulierungen zur Konditionierung von Textilmaterialien.
Formulierungen zur Konditionierung von Textilmaterialien sind im allgemeinen auf Wasser-Basis aufgebaut, enthalten einen wasser-dispergierbaren kationischen Weichmacher, ein nicht-ionisches Tensid und einen Elektrolyten, der es ermöglicht, die Viskosität der Formulierung zu steuern.
Die GB-A-1 549 180 beschreibt die Verwendung eines kationischen Weichmachers und eines mit linearem C&sub1;-C&sub5;-Alkyl substituierten Polysiloxans als Textil-Behandlungs-Zusammensetzung zum Weichmachen des behandelten Textilmaterials und zur Erleichterung des Bügelns des behandelten Textilmaterials.
Nunmehr wurde gefunden, daß gute Formulierungen zur Konditionierung von Textilmaterial dadurch gebildet werden können, daß ein spezieller nicht-ionischer Weichmacher eingesetzt wird, ohne daß das weichgemachte Textilmaterial oder das Verfahren des Weichmachens nachteilig beeinflußt werden.
Es wurde weiterhin gefunden, daß durch die Verwendung eines höheren Alkyl-Substituenten in der Polysiloxan-Komponente die Wiederbenetzbarkeit des gewaschenen Textilmaterials verbessert wird.
Demgemäß ist die vorliegende Erfindung eine Formulierung auf Wasser-Basis zur Konditionierung von Textilmaterial, die einen wasser-dispergierbaren kationischen Weichmacher, einen nicht-ionischen Weichmacher und gegebenenfalls einen Elektrolyten umfaßt und dadurch gekennzeichnet ist, daß der nichtionische Weichmacher ein Siloxan der Formel
umfaßt, in der
R&sub1; = (CH&sub2;)tCH&sub3;
R&sub2; = -(CH&sub2;)z(OCH&sub2;CHR&sub3;)x(OCH&sub2;CHR&sub4;)y-OR&sub5;,
worin R&sub3; und R&sub4; jeweils H oder eine -CH&sub3;-Gruppe darstellen, so daß das resultierende Polyoxyalkylen-Derivat ein Polymer des Ethylenoxids und/oder ein statistisches oder Block- Copolymer aus Ethylenoxid und Propylenoxid ist,
R&sub5; = H, C&sub1;-C&sub4;-Alkyl oder eine Acetoxy-Gruppe,
x = 1 bis 50
y = 0 bis 40
z = 1 bis 10
t = 5 bis 21
m = 5 bis 1000
p = 1 bis 100
q = 1 bis 50 und
r = 0 bis 50.
Die als Konditionierungsmittel für Textilien verwendeten Siloxane (I) sind ableitbar aus der Reaktion eines Siloxans mit einem Olefin und einem Überschuß an Alkylenoxid. Das Produkt dieser Reaktion kann jedoch direkt als Konditionierungsmittel für Textilien verwendet werden, selbst wenn ein solches Produkt ein Gemisch aus (I) und gewissen Mengen unumgesetzter oder nur teilweise umgesetzter Stoffe sein kann. In einem solchen Produkt ist das Siloxan (I) die vorherrschende Komponente. So kann beispielsweise dann, wenn die Reaktion sämtlicher -OSi(H)(CH&sub3;)-Gruppen in dem Siloxan mit dem Alkylenoxid vollständig ist, der Wert von r in der Formel (I) 0 sein, da dies die Abwesenheit jeglicher unumgesetzter -OSi(CH&sub3;)(H)-Gruppen in dem verwendeten Siloxan darstellt.
In den Verbindungen der Formel (I) haben die bevorzugten Verbindungen die folgenden Werte für die verschiedenen verwendeten Bezeichnungen:
m = 10 bis 120
p = 5 bis 40
q = 1 bis 6
r = 0 bis 5
x = 5 bis 15
y = 1 bis 10
z = 2 bis 5
t = 9 bis 19
R&sub3; ist H
R&sub4; ist -CH&sub3;, und
R&sub5; ist H oder CH&sub3;.
Das nicht-ionische Siloxan wird geeigneter Weise in Verbindung mit konventionellen, mit Wasser dispergierbaren kationischen Weichmachern wie den quaternären Ammoniumhalogeniden oder den Imidazolinium-methosulfaten verwendet.
So ist, gemäß einer weiteren Ausführungsform die vorliegende Erfindung eine Formulierung auf Wasser-Basis zur Konditionierung, die
(a) einen wasser-dispergierbaren kationischen Weichmacher, der aus
(i) einem Dihydrocarbyldialkylammonium-Salz der Formel
worin
R&sub6; und R&sub7; gleiche oder verschiedene C&sub8;- bis C&sub2;&sub4;-Alkyl- oder -Alkenyl-Gruppen sind, die gegebenenfalls zusätzliche funktionelle Gruppen, die aus -OH, -O-, -CONH und -COO- ausgewählt sind, entweder als Substituenten oder als Teil der Alkyl- oder Alkenyl-Hauptkette tragen können,
R&sub8; und R&sub9; gleiche oder verschiedene C&sub1;-C&sub4;-Alkyl-, -Hydroxyalkyl- oder Polyoxyalkylen-Gruppen sind und
X&supmin; ein Anion ist, das aus einem Halogenid, Methosulfat und Ethosulfat ausgewählt ist,
(ii) einem Alkylimidazolinium-Salz der Formel (III):
worin
R&sub1;&sub0; eine C&sub1;-C&sub4;-Alkyl- oder -Hydroxyalkyl- oder (Poly) oxyalkylen-Gruppe ist,
R&sub1;&sub1; und R&sub1;&sub2; gleiche oder verschiedene Alkyl- oder Alkenyl-Gruppen sind, die 8 bis 24 Kohlenstoff- Atome enthalten, und
R&sub1;&sub3; Wasserstoff, eine C&sub1;-C&sub4;-Alkyl- oder eine -CO-R&sub1;&sub1;-Gruppe ist und
X&supmin; ein Anion ist, das aus einem Halogenid, Methosulfat und Ethosulfat ausgewählt ist,
worin
R&sub1;&sub4; = H, Alkyl, Hydroxyalkyl oder (Poly)oxyalkylen ist,
ausgewählt ist,
(b) ein Siloxan der Formel (I), wie sie oben definiert ist, und gegebenenfalls
(c) einen Elektrolyt umfaßt.
Zu Beispielen für diese kationischen Weichmacher der obigen Formel (II) zählen Dieicosyldimethylammoniumchlorid; Didocosyldimethylammoniumchlorid; Dioctadecyldimethylammoniumchlorid; Dioctadecyldimethylammoniummethosulfat; Ditetradecyldimethylammoniumchlorid und natürlich vorkommende Gemische der obigen Fett-Gruppen, z.B. Di(hydriert-Talg)dimethylammoniumchlorid; Di(hydriert-Talg)dimethylammoniummethosulfat; Di-Talgdimethylammoniumchlorid; und Dioleyldimethylammoniumchlorid. Di(hydriert-Talg)dimethylammoniumchlorid oder Dioctadecyldimethylammoniumchlorid ist bevorzugt.
Wenn in einer Formulierung, die die beiden obigen Komponenten (a) und (b) enthält, die Komponente (a) durch die Formel (II) dargestellt wird, repräsentiert jeder der Substituenten R&sub6; und R&sub7; einen Substituenten, in dem mehr als 50 %, vorzugsweise mehr als 75 %, der Gruppen C&sub1;&sub2;- bis C&sub1;&sub8;-Alkyl- oder -Alkenyl-Gruppen sind. Mehr bevorzugt repräsentiert jede der Substituenten-Gruppen R&sub6; und R&sub7; ein Gemisch aus Alkyl- und Alkenyl-Gruppen, nämlich aus 50 bis 90 % C&sub1;&sub8;- Alkyl- oder -Alkenyl-Gruppen und 10 bis 50 % C&sub1;&sub6;-Alkyl- oder -Alkenyl-Gruppen.
Somit werden die Substituenten R&sub6; und R&sub7; am meisten bevorzugt durch Dioctadecyl-Gruppierungen dargestellt, die Substituenten R&sub8; und R&sub9; sind vorzugsweise Methyl-Gruppen, und das Anion X&supmin; ist vorzugsweise Chlorid.
Somit ist die bevorzugte Komponente (a) der Formel (II) Di(hydriert-Talg)dimethylammoniumchlorid oder Dioctadecyldimethylammoniumchlorid .
Zu Beispielen für die Imidazolinium-Salze der obigen Formel (III) zählen 1-Methyl-1-(Talg-Rest-amido)ethyl-2-Talg-Rest- 4,5-dihydroimidazoliniummethosulfat und 1-Methyl-1-(palmitoylamido)ethyl-2-octadecyl-4,5-dihydroimidazoliniummethosulfat. Andere nützliche Imidazolinium-Materialien sind 2- Heptadecyl-1-methyl-1-(2-stearoylamido)ethyl-imidazoliniummethosulfat und 2-Lauryl-1-hydroxyethyl-1-oleyl-imidazoliniumchlorid. Solche Imidazolinium-Textilmaterial-Weichmacher-Komponenten sind ausführlicher in der US-A-4 127 489 beschrieben und können in den Formulierungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Die unter (a) fallenden kationischen quaternären Salz- Komponenten sind Materialien, die im Handel unter den folgenden Handelsbezeichnungen oder eingetragenen Warenzeichen erhältlich sind: Dehyquart DAM (von Henkel et Cie); Arquad 2HT (von AKZO); Präpagen WK (von Hoechst); Noramium (M2SH) (von CEKA); und die unter (a) fallenden Imidazolinium-Verbindungen sind Rewoquat W7500H, Rewoquat W7500 und Rewoquat W3690 (alle von REWO); Casaquat 865 & 888 (von Thomas Swan); und Blandofen CAZ-75 (von GAF).
Die Formulierungen der vorliegenden Erfindung können gegebenenfalls spezielle Elektrolyten enthalten, damit diese bei der Steuerung der Viskosität des Produkts helfen. Die Menge des Elektrolyten in der Formulierung beträgt geeigneterweise 0,001 % bis 0,5 %, am meisten bevorzugt etwa 0,02 % bis etwa 0,2 %, gemessen als wasserfreies Salz. Zu Beispielen für die Elektrolyten, die verwendet werden können, zählen Lithiumchlorid, Calciumchlorid, Magnesiumchlorid, Aluminiumchlorid und deren Gemische.
In den Formulierungen zur Konditionierung von Textilmaterial sind die Komponenten (a) und (b) geeigneterweise in den nachstehenden Gewichts-Prozentanteilen anwesend, bezogen auf das Gesamt-Gewicht von (a) und (b):
(a) 40 bis 98 %
(b) 2 bis 60 %.
Vorzugsweise liegen (a) und (b) in den folgenden Gewichts- Prozentanteilen vor, bezogen auf das Gesamt-Gewicht von (a) und (b):
(a) 70 bis 95 %
(b) 5 bis 30 %.
Wenn die Formulierungen gemäß der vorliegenden Erfindung als Vormischung aus (a) und (b) hergestellt werden, können sie hergestellt werden durch Vermischen, z.B. durch Mischen von (b) mit geschmolzenem (a) bei einer Temperatur im Bereich von 40 ºC bis 70 ºC.
Wenn die Formulierungen gemäß der vorliegenden Erfindung als Vormischung aus (a) und (b) hergestellt werden, können sie in Wasser unter mäßiger Scherung bei erhöhter Temperatur, zum Beispiel bei etwa 40 ºC bis 70 ºC, dispergiert werden.
Die Gesamt-Menge von (a) und (b) in Wasser beträgt vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-%.
So umfaßt unter einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Konditionierungsmittel für Textilmaterialien eine Gesamt-Menge von 2 bis 10 Gew.-% (a) und (b) in einer wäßrigen Dispersion.
In einer derartigen Zusammensetzung liegt (a) vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 6 Gew.-% des aktiven Gehalts (75 % aktiver Bestandteil + 25 % Lösungsmittel) in der wäßrigen Dispersion vor, und (b) liegt in einer Menge von 0,1 bis 3 Gew.-% des aktiven Gehalts in der wäßrigen Dispersion vor.
Zu anderen, in der Formulierung anwesenden Komponenten können Pigmente, Duftstoffe, Konservierungsmittel und dergleichen zählen.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Formulierungen erweichen nicht nur das Textilmaterial, sondern sie verbessern auch die Wiederbenetzbarkeit und das Verhalten beim Bügeln der behandelten Textilmaterialien.

Beispiel 1

Verfahren zur Herstellung von Dialkyldimethylammoniumchlorid und Siloxanen gemäß der vorliegenden Erfindung sind dem Fachmann wohlbekannt

Weichmach-Test 1 (Qualitative Bewertung)

Test-Lösung

Geschmolzenes Di(hydriert-Talg)dimethylammoniumchlorid (50 ºC bis 55 ºC), worin jeweils R&sub6; und R&sub7; in Formel (II) 64 % C&sub1;&sub8;-, 31 % C&sub1;&sub6;- und 4 % C&sub1;&sub4;-Alkyl- oder -Alkenyl- Gruppen ausmachen, beispielsweise Arquad 2HT (von Akzo, eingetragenes Warenzeichen), wurde unter Bedingungen niedriger Scherung mit einem Siloxan (I) vermischt, das die mittleren Werte m = 84,7, p = 20,0, z = 3, q = 3,6, x = 9,6, y = 4,0, t = 14 aufwies und worin R&sub3; = H, R&sub4;= CH&sub3; und R&sub5; = H, wie durch C¹³- und Si²&sup9;-NMR-Analyse bestimmt wurde. Dieses Siloxan wurde nicht auf die Anwesenheit unumgesetzter -O-Si(CH&sub3;)(H)-Gruppen untersucht.
Eine Dispersion wurde unter mäßiger Scherung in Wasser hergestellt, das auf 60 ºC erhitzt wurde und 3 Gew.-% (aktiver Gehalt) des Di(hydriert-Talg)dimethylammoniumchlorids und 0,3 Gew.-% des Siloxans enthielt.
Nach dem Abkühlen wurden 4 g dieser Dispersion mit 996 g Wasser weiter verdünnt, um eine Lösung zu erhalten, die eine typische Konzentration eines Textilmaterial-Weichmachers in einem Spülcyclus in einer Waschmaschine simulierte.

Vergleichs-Lösungen

Zwei Vergleich-Lösungen wurden hergestellt durch Verdünnen von je 4 g einer wäßrigen Dispersion mit 5 Gew.-% und 3 Gew.-% (aktiver Gehalt) Di (hydriert-Talg)dimethylammoniumchlorid mit 996 g Wasser.
Die Test-Lösung und die Vergleichs-Lösungen wurden zum Weichmachen der Test-Gewebe eingesetzt.

Vorbereitung der Test-Gewebe

Drei Gewebe aus Frottierware, z.B. Windeln (von Boots) wurde im Kochwaschgang (95 ºC) insgesamt fünfmal mit einem Universalpulverwaschmittel (z.B. Persil, von Lever Bros., eingetragenes Warenzeichen) gewaschen, um jegliche, während der Herstellung aufgetragene Beschichtung zu entfernen. Ein Tuch wurde ausgebreitet 10 min in die Test-Lösung und jede der Vergleichs-Lösungen getaucht und dann in einem Trommeltrockner getrocknet. Nach dem Trocknen wurde jedes Test-Gewebe in acht Test-Stücke unterteilt. Dann wurde die Arbeitsweise fünfmal wiederholt.

Ergebnisse des Weichmach-Tests

Die Weichheit der Test-Stücke wurde durch ein Schiedsgericht von acht Personen mittels eines Tests des paarweisen Vergleichs bewertet. Die Mitglieder des Schiedsgerichts waren aufgefordert, die Weichheit jeweils eines Test-Stücks mit der jeweils eines anderen Test-Stücks zu vergleichen, d.h. A mit B, A mit C, B mit C. Die Schiedsrichter erhielten bei dem Weichmach-Test drei Wahlmöglichkeiten, beispielsweise beim Vergleich von A mit C:
A ist weicher als C - A punktet 1, C punktet 0
C ist weicher als A - A punktet 0, C punktet 1
A und C sind gleich - A punktet ½, C punktet ½.
Die Punktzahlen für jedes Tuch werden addiert, und die Ergebnisse der 5 Tests durch das Schiedsgericht waren die folgenden: Ergebnisse 5 % Arquad 2HT 3 % Arquad 2HT + 0,3 % Siloxan (I) 3 % Arquad 2HT Schieds-Test Gesamt-Wert
Die statistische Behandlung der Ergebnisse (Varianzanalyse) zeigt daß 5 % Arquad 2HT und das Gemisch aus 3 % Arquad 2HT + 0,3 % Siloxan eine Weichmach-Wirkung haben, die signifikant höher als diejenige von 3 % Arquad 2HT ist, wenn dieses allein verwendet wird. Das Siloxan verbessert die Weichmach- Leistung von 3 % Arquad 2HT, Es gibt keinen signifikanten Unterschied zwischen der Weichmach-Leistung von 5 % Arquad 2HT und der eines Gemisch aus 3 % Arquad 2HT + 0,3 % Siloxan.

Verbesserung der Wiederbenetzbarkeit

Die Wiederbenetzbarkeit wurde gemessen als Höhe, bis zu der eine Farbstoff-Lösung (Lissamine Fast Red B, von BDH, 0,2 Gew./Gew.-% Lösung in Wasser) in einem Streifen des behandelten Gewebes aus der Frottierware (von Appretur befreit und behandelt wie für den nachstehenden Weichmach- Test) nach 10 min wie in einem Docht aufgestiegen war. Die statistische Analyse der Ergebnisse zeigt, daß das in dem nachstehenden Weichmach-Test verwendete Siloxan die Wiederbenetzbarkeit signifikant verbessert. Ergebnisse Höhe des Farbstoffs nach 10 min (cm) Test-Stück 5 % Arquad 2HT 3 % Arquad 2HT 3 % Arquad 2HT + 0,3 % Siloxan (I) Mittelwert
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß 3 % Arquad 2HT + 0,3 % Siloxan (I) nicht nur eine Weichmach-Wirkung hat, die derjenigen von 5 % Arquad 2HT äquivalent ist, sondern daß das Siloxan auch die Wiederbenetzbarkeit verbessert.

Beispiele 2 bis 5

Vier spezielle Verbindungen, die unter die nachstehend angegebene gattungsgemäße Struktur (I) fallen, wurden auf ihre Fähigkeit, Textilmaterial zu konditionieren, wie folgt geprüft:
Hierin sind
R¹ = -(CH&sub2;)&sub1;&sub5;-CH&sub3; ,
R&sub2; = -(CH&sub2;)&sub3;-O-(C&sub2;H&sub4;O)&sub1;&sub2;-(C&sub3;H&sub6;O)&sub4;H ,
M = (CH&sub3;)&sub3;Si-Gruppen,
D = OSi(CH&sub3;)&sub2;-Gruppen,
D¹ = OSi(CH&sub3;)(R&sub1;)-Gruppen,
D¹¹ = OSi(CH&sub3;)(R&sub2;)-Gruppen,
D¹¹¹ = OSi(CH&sub3;)(H)-Gruppen.
Die geprüften Siloxane hatten die folgenden Werte aufgrund der Analyse durch Gelpermeationschromatographie. Geprüfter Polyether

Bewertung der konditionierenden Wirkung der Siloxan-Proben W, X, Y und Z auf Textilmaterialien

Ein Vergleich zwischen der Weichmach-Wirkung von Standard- Dispersionen (3 % und 5 % in Wasser) quaternärer Ammoniumsalze (QUATs) und von QUAT-Dispersionen (3 %), die Additive (0,3 %) der vorliegenden Erfindung enthalten, wurden mit Hilfe der folgenden Methode durchgeführt:

A. Herstellung von QUAT-Mischungen

1. Arquad-2HT (eingetragenes Warenzeichen) wurde in einem Ofen bis zum freien Fließen auf 60 ºC vorgewärmt.
2. Ein Wasserbad wurde auf 72 ºC eingestellt.
3. Genau die benötigte Menge destilliertes Wasser wurde in ein 2 l-Glas-Reaktionsgefäß eingewogen, das in das Wasserbad gestellt wurde (2 Klammern), wobei sanft mit einem vierflügeligen Propeller (6 cm Durchmesser) gerührt wurde, bis die Temperatur des Wassers in dem Gefäß zwischen 60 ºC und 65 ºC betrug.
4. Die Temperatur des Wassers wurde notiert, und die erforderliche Menge QUAT wurde in Anteilen von 5 bis 6 g im Laufe von 10 bis 30 min zugegeben, wobei die Mischung während der Zugabe mit 300 Upm gerührt wurde. Die Beweglichkeit der QUAT-Lösung wurde dadurch aufrechterhalten, daß die mit einem Stopfen verschlossene QUAT-Flasche zwischen den QUAT-Zugaben auf eine Heizplatte (niedrige Einstellung) gestellt wurde.
5. Nach der Zugabe der gesamten QUAT-Menge wurde die Temperatur der Lösung notiert. Die Lösung wurde mit der gleichen Geschwindigkeit weitere 15 min gerührt und unter sanftem Rühren auf Raumtemperatur abkühlen gelassen.
6. Jede QUAT-Dispersion wurde in einem verschlossenen Kunststoff-Behälter aufbewahrt.

Herstellung der QUAT-Additiv-Mischungen

QUAT und Additiv wurden in dem erforderliche Mengenverhältnis bei einer Temperatur (60 ºC bis 65 ºC), bei der beide Stoffe beweglich waren, gründlich von Hand vermischt. Die erforderliche Menge (durch Differenzwägung) für eine Dispersion von 3 % QUAT + 0,3 % Additiv wurde dann wie oben in A(4) behandelt.

B. Gewebe

Die zur Überwachung der Weichmach-Leistung verwendeten Gewebe waren gesäumte Stücke von 8" x 8" einer 400 g-Frottierware (nur gebleicht).

C. Vorheriges Rauhmachen der Gewebe

1. 100 Tücher wurden in einer Miele-Maschine entschlichtet (von der Appretur befreit).
2. 5 cyclen mit dem Programm 1 (etwa 90 min bei 95 ºC in einer Miele-Waschmaschine) unter Verwendung von genau 120 g New System Persil (eingetragenes Warenzeichen) Automatic (im folgenden NSPA) pro Cyclus.
3. Tücher wurden aufs Geratewohl aus jeder Maschine entnommen und in einer Trommel bei Programm 1 getrocknet (100 Tücher pro Miele-Wäschetrockner).
4. Die Tücher wurden in einen Kunststoff-Lagerbeutel gepackt.

D. Behandlung der Tücher (WÄHREND DER GESAMTEN BEHANDLUNG WURDEN EINWEG-HANDSCHUHE BENUTZT)

1. Die benötigte Anzahl Tücher wurde dem Lagerbeutel entnommen und einmal bei 50 ºC (genau 120 g NSPA) gewaschen und anschließend kurzgeschleudert (Programm 4). Dies dauerte etwa 1,5 h.
2. Wasser wurde der Waschmaschine Hotpoint 9400 bis zu der unteren (25 l) Marke zugesetzt, und 100 ml der QUAT- Mischung wurden zugesetzt, wobei der Meßzylinder sorgfältig mit Wasser von den 25 l ausgewaschen wurde. Das QUAT wurde mit 5 kurzen Ausbrüchen des Paddels eingemischt. Die Temperatur des Wassers wurde als der Umgebungs-Temperatur 5 ºC bis 15 ºC) entsprechend notiert.
3. 8 Tücher wurden hinzugefügt und 10 min gerührt ('max'- Markierung an der Waschmaschine Hotpoint 9400), leicht ausgedrückt, in den Schleudertrockner-Teil der Maschine überführt und 2 min geschleudert.
4. Die Tücher wurden entnommen und etikettiert, um das getestete Produkt zu bezeichnen und, ob es sich um eine Morgen- oder Nachmittags-Behandlung handelte. Die Tücher wurden bei 20 ºC, 60 % relativer Luftfeuchtigkeit zum Trocknen 24 h im Laboratorium aufgehängt (Tücher statistisch auf Wäscheständern verteilt, um unterschiedliche Ergebnisse infolge ungleichmäßiger Trockenbedingungen auszuschalten). Die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit in dem Laboratorium wurden periodisch aufgezeichnet.
5. Vor dem nächsten Ansatz wurden die Maschinenbottiche mit wenigstens 2 x 5 l heißem Wasser ausgewaschen.

E. Test mit sauberer Ballast-Ladung

1. Ein strengerer Test wurde in der Weise durchgeführt, daß eine saubere Ballast-Ladung in die Wasch- und Spülcyclen einbezogen wurde. Die Ladung wurde so zusammengestellt, daß sie einer typischen Wäsche-Ladung entsprach; sie wog etwa 2,5 kg und bestand aus etwa 50/50 Baumwolle/Synthetik-Gewebe
2. Die Ballast-Ladungen bestanden aus
4 Baumwoll-Frotteehandtüchern 830 g
2 1 m gewirkten Acrylfaser-Stücken 920 g
2 1 m Baumwollkattun-Stücken 280 g
2 2 m Polyester-Pongé-Stücken 200 g
2 1 m gewirkten Nylon-Stücken 200 g.
Die Baumwoll-Stücke wurden mit Hilfe von 5 Kochwäschen vorbereitet, um jedwede vorherige Test-Behandlung zu entfernen. Die synthetischen Test-Stücke erhielten 5 Wäschen bei 60 ºC. Die Stücke wurden entsprechend dem Typ des Textilmaterials in Kunststoff-Fach-Beuteln aufbewahrt.
3. Die Stücke der Frottierware wurden mit Hilfe von Nylon- Klammern mit den Ballast-Frotteehandtüchern zusammengeheftet. Insbesondere wurden zwei Test-Stücke mit jedem Handtuch - eines auf jeder Seite - zusammengeheftet, und zwei Klammern wurden entlang einer Kante jedes Test-Stücks benutzt. Dies bildete das Test-Stück in Form einer Klappe aus und verhinderte ein Zusammenballen desselben in der Waschmaschine. Die gesamte Ballast-Ladung wurde dann mit Programm 4 (50 ºC mit Kurzschleudern) gewaschen.
4. Die Ladung wurde in einen Wäschekorb gefüllt, und die Handtücher wurden vom Rest der Ladung abgetrennt. Das Spülwasser wurde in der Maschine Hotpoint 9400 in normaler Weise hergestellt. Der Rührer wurde angehalten, und die vier Handtücher wurden flach in die vier Viertel der Trommel hinuntergelassen. Dann wurde der Rührer in Betrieb gesetzt, und der Rest der Wäscheladung wurde hinzugefügt. Der Rest des Spülens/Schleuderns wurde bis zum Ende durchgeführt.
5. Nach dem Schleudern wurden die Test-Tücher von den Handtüchern entfernt und in normaler Weise markiert.

F. Statistische Versuchsplanung

Eine statistische Versuchsplanung wurde dazu benutzt, die Quellen der Variation in dem System, deren Auftreten wahrscheinlich war, zu identifizieren und zu berücksichtigen. Auf diese Weise wurden die Vergleiche mit einer erhöhten Genauigkeit durchgeführt, und die Differenzen wurden auf Signifikanz geprüft.
Die im vorstehenden beschriebene gleichbleibende Arbeitsweise bei der Durchführung der Versuche vermied viele der möglichen Varianzen, die von Änderungen der Methode von Test zu Test herrühren.
Eine Serie von 6 Wiederholungen (vollständig getrennte Versuche unter Anwendung der obigen Methode) wurde jeweils unter Verwendung der gleichen Erzeugnisse an drei Tagen, täglich jeweils einmal am Vormittag und einmal am Nachmittag, durchgeführt. Die Prüfung durch ein Schiedsgericht (siehe unten) fand nach einem Zeitraum von 24 h des Trocknens/Konditionierens statt. Eine solche Planung ergab ein Maß für die Variationen der Ergebnisse von einem Tag zum anderen sowie im Laufe eines Tages.

G. Prüfung durch ein Schiedsgericht zur Bewertung der Weichheit der Test-Tücher

Ein Mittel zur Bewertung der Weichmach-Wirkung eines Konditionierungsmittels für ein Textilmaterial war das der subjektiven Beurteilung des "Griffs" durch ein geprüftes Schiedsgericht von Testern.

1. Strichkarten

Ein Schiedsgericht von acht Personen wurde zur Beurteilung der Weichheit der behandelten Tücher eingesetzt. Jeder Schiedsperson wurde, zusammen mit jedem zu prüfenden Tuch, ein Blatt Papier ausgehändigt, auf dem eine gerade Linie (Strecke von 10 cm) aufgetragen war. Die Schiedsperson wurde aufgefordert, seinen/ihren wahrgenommenen Wert der Weichheit des Tuches durch eine entsprechende Markierung auf der Geraden zu kennzeichnen (0,0 cm war "rauh", und 10,0 cm war "weich"). Einer Strichkarte wurde gegenüber einem paarweisen Vergleich der Vorzug gegeben, da die Mittelwerte sich direkt auf die Weichheit beziehen und damit einen besseren Eindruck der Proben-Variabilität vermittelten.

2. Test-Format

Jede Schiedsperson erhielt einen Satz Tücher (deren Zahl sich nach der Zahl der geprüften QUAT-Mischungen richtete), die er/sie auf ihre Weichheit bewertete. Jeder Tester erhielt (im Laufe von drei Tagen, vormittags und nachmittags) insgesamt 6 Sätze Tücher aus den 6 getrennten Wiederholungen (siehe statistische Planung).

3. Analyse der Ergebnisse

Die Analyse der Varianz (F-Test) wurde dazu benutzt, die verschiedenen Behandlungen zu vergleichen. Die am wenigsten signifikante Differenz (lsd) wurde dann dazu benutzt, die Mittelwerte für jede Behandlung zu vergleichen, wobei Mittelwerte, die sich um mehr als die 'lsd' unterschieden, signifikant voneinander verschieden sind.
Die Leistung der Schiedspersonen, d.h. ihre Fähigkeit, zu unterscheiden und konsistent zu sein, wurde ebenfalls überwacht.

VERFAHREN ZUR PRÜFUNG DER WIEDERBENETZBARKEIT

H. Wiederbenetzbarkeit

Die fortgesetzte Verwendung von quaternären Ammonium-Textilmaterial-Konditionierungsmitteln nach jedem Waschcyclus ergibt einen Grad der Anreicherung von QUAT auf dem Textilmaterial. Eine solche Anreicherung eines hydrophoben Weichmachers kann eine Verminderung der Wasseraufnahme des behandelten Gewebes nach sich ziehen, eine Situation, die insbesondere bei Servietten und Handtüchern unerwünscht ist.
Zu den Verfahrensweisen, die zur Untersuchung einer solchen Einbuße der Wiederbenetzbarkeit benutzt wurden, zählen das Wiegen der Tücher nach dem Eintauchen in Wasser für eine bestimmte Zeitspanne und das Messen der Zeitspanne, die die behandelten Tücher zum Sinken benötigen. Eine zuverlässigere Methode - und diejenige, die hier angewandt wurde - ist die des Aufsteigens einer wäßrigen Farbstoff-Lösung, wie in einem Docht, entlang aufgehängter Streifen von Frottierware.

I. Test-Verfahren

1. Behandlung der Tücher

Tücher (Frottierware, 400 g, nur gebleicht) wurden unter Anwendung von 5 cyclen mit dem Programm 1 (etwa 90 min) bei 95 ºC (Miele-Maschine) von der Appretur befreit und mittels des Programms 1 (Miele-Trockner) in einer Trommel getrocknet.
8 der Tücher 9" x 9" wurden mit dem Programm 4 bei 50 ºC unter Verwendung von 120 g NSPA gewaschen und dann kurzgeschleudert. 20 g QUAT-Lösung wurden manuell in 5 l Leitungswasser eingerührt, und die Tücher wurden 10 min darin eingetaucht, wobei in Abständen von 1 min gerührt wurde. Die Tücher wurden herausgenommen, leicht ausgedrückt und zum Trocknen im Laboratorium aufgehängt. Jedes Tuch wurde in 5 Streifen zerschnitten.

2. Docht-Test

Zehn Streifen wurden in eine Lissamine Red-Farbstoff-Lösung (0,2 %) gehängt, in die sie etwa 3 cm tief eintauchten, und die von dem Farbstoff nach 5 min und nach 10 min erreichte Höhe wurde für jeden Streifen protokolliert. Der Versuch wurde insgesamt viermal durchgeführt.

3. Anreicherung von QUAT

Zur Untersuchung des Effekts der Anreicherung von QUAT nach mehreren Wäschen/Spülgängen auf die Wiederbenetzbarkeit wurden die Tücher vor dem Docht-Test sechsmal gewaschen/gespült/getrocknet.

J. Unter Einsatz der obigen Erzeugnisse erhaltene Ergebnisse (unter typischen Bedingungen im Haushalt)

1. Vergleich der Weichmach-Leistungen von 5 % QUAT, 3 % QUAT, 3 % QUAT + 0,3 % Probe X, 3 % QUAT + 0,3 % Probe W

Die Behandlung der Tücher mit den obigen QUAT-Gemischen erbrachte die folgenden Ergebnisse:
Mittlere Bewertungen für die Weichheit der behandelten Tücher:
Die Behandlung mit 3 % QUAT + 0,3 % Probe W ergab eine Weichmach-Leistung, die statistisch von der Behandlung mit 5 % QUAT nicht unterscheidbar und signifikant besser als die Behandlung mit 3 % QUAT war (Vertrauensgrenze 95 %). Die Probe X war auch besser als 3 % QUAT allein.

Werte der Probe W

Die Einarbeitung der Probe W mit 0,25 % lieferte eine geringere Weichmach-Leistung als diejenige, die bei Verwendung von 0,3 % der Probe W beobachtet wurde. Keine Verbesserung des Weichmachens wurde jedoch beobachtet, wenn die Menge der Probe W von 0,3 % auf 0,375 % oder 0,5 % erhöht wurde.

Andere Siloxane

3 % QUAT + 0,3 % der Probe Y oder der Probe Z ergaben eine Verbesserung der Leistung gegenüber derjenigen von 3 % SQUAT allein.

2. Wiederbenetzbarkeit

Unter der standardisierten Arbeitsweise (siehe oben) wurden 2 Sätze von Ergebnissen erhalten - einer für nur einmal behandelte Tücher, und ein weiterer Satz für Tücher, die sechsmal gewaschen, behandelt und getrocknet worden waren (um nachteilige Anreicherungseffekte zu prüfen).

(a) Nur eine Behandlung

Die mittlere Höhe (cm), bis zu der der Farbstoff aufgestiegen war, für jede Produkt-Behandlung ist hiernach angegeben.
Die 'lsd' betrug 0,3 cm, was ein starkes Beweismittel für die Verschiedenheit zwischen den drei Behandlungen darstellt.

(b) Sechs Behandlungen

Die mittleren Höhen, bis zu der der Farbstoff aufgestiegen war, betrugen:
Die 'lsd' betrug 0,5 cm, was wiederum ein starkes Beweismittel für die Verschiedenheit zwischen den drei Behandlungen darstellt.
Tücher, die mit 3 % QUAT + 0,3 % Probe W behandelt worden waren, zeigen nicht nur die durch die Erniedrigung des QUAT-Wertes von 5 % auf 3 % bewirkte Verbesserung der Wiederbenetzbarkeit, sondern weiterhin auch eine signifikante Erhöhung der Wasser-Absorptionsfähigkeit sowohl für einmal behandelte als auch für sechsmal behandelte Tücher.

Claims

1. Formulierung auf Wasser-Basis zur Konditionierung von Textilmaterial, umfassend einen wasser-dispergierbaren kationischen Weichmacher, einen nicht-ionischen Weichmacher und gegebenenfalls einen Elektrolyten, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-ionische Weichmacher ein Siloxan der Formel

umfaßt, in der

R1 = (CH&sub2;)tCH&sub3;

R2 = -(CH2)z(OCH&sub2;CHR&sub3;)x(OCH&sub2;CHR&sub4;)y-OR&sub5;,

worin R&sub3; und R&sub4; jeweils H oder eine -CH&sub3;-Gruppe darstellen, so daß das resultierende Polyoxyalkylen-Derivat ein Polymer des Ethylenoxids oder ein statistisches und/oder Block-Copolymer aus Ethylenoxid und Propylenoxid ist,

R&sub5; - H, C&sub1;-C&sub4;-Alkyl oder eine Acetoxy-Gruppe,

x = 1 bis 50

y = 0 bis 40

z = 1 bis 10

t = 5 bis 21

m = 5 bis 1000

p = 1 bis 100

q = 1 bis 50 und

r = 0 bis 50.

2. Formulierung nach Anspruch 1, worin in den Verbindungen der Formel (I)

m = 10 bis 120

p = 5 bis 40

q = 1 bis 6

r = 0 bis 5

x = 5 bis 15

y = 1 bis 10

z = 2 bis 5

R&sub3; = H

R&sub4; -CH&sub3; ist und

R&sub5; H oder CH&sub3; ist.

3. Formulierung nach Anspruch 1 oder 2, worin das nichtionische Siloxan in Verbindung mit einem wasser-dispergierbaren kationischen Weichmacher verwendet wird, der aus den quaternären Ammoniumhalogeniden und den Imidazoliniummethosulfaten ausgewählt ist.

4. Formulierung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Formulierung

(a) einen wasser-dispergierbaren kationischen Weichmacher, ausgewählt aus

(i) einem Dihydrocarbyldialkylammonium-Salz der Formel

worin

R&sub6; und R&sub7; gleiche oder verschiedene C&sub8;- bis C&sub2;&sub4;-Alkyl- oder -Alkenyl-Gruppen sind, die gegebenenfalls zusätzliche funktionelle Gruppen, die aus -OH, -O-, -CONH und -COO- ausgewählt sind, entweder als Substituenten oder als Teil der Alkyl- oder Alkenyl-Hauptkette tragen können,

R&sub8; und R&sub9; gleiche oder verschiedene C&sub1;-C&sub4;- Alkyl-, -Hydroxyalkyl- oder Polyoxyalkylen- Gruppen sind und

X&supmin; ein Anion ist, das aus einem Halogenid, Methosulfat und Ethosulfat ausgewählt ist,

(ii) einem Alkylimidazolinium-Salz der Formel (III):

worin

R&sub1;&sub0; eine C&sub1;-C&sub4;-Alkyl- oder -Hydroxyalkyl- oder (Poly)oxyalkylen-Gruppe ist,

R&sub1;&sub1; und R&sub1;&sub2; gleiche oder verschiedene Alkyl- oder Alkenyl-Gruppen sind, die 8 bis 24 Kohlenstoff-Atome enthalten, und

R&sub1;&sub3; Wasserstoff, eine C&sub1;-C&sub4;-Alkyl- oder eine -CO-R&sub1;&sub1;-Gruppe ist und

worin

R&sub1;&sub4; = H, Alkyl, Hydroxyalkyl oder (Poly)oxyalkylen ist,

(b) ein Siloxan der Formel (I), wie sie oben definiert ist, und gegebenenfalls

(c) einen Elektrolyt

umfaßt.

5. Formulierung nach Anspruch 4, worin in der durch die Formel (II) dargestellten Komponente (a) jeder der Substituenten R&sub6; und R&sub7; ein Substituent ist, in dem mehr als 50 % der Gruppen C&sub1;&sub6;- oder C&sub1;&sub8;-Alkyl- oder -Alkenyl- Gruppen sind.

6. Formulierung nach Anspruch 4, worin in der durch die Formel (II) dargestellten Komponente (a) jede der Substituenten-Gruppen R&sub6; und R&sub7; ein Gemisch aus Alkyl- und Alkenyl-Gruppen darstellt, worin 50 bis 90 % C&sub1;&sub8;-Alkyl- oder -Alkenyl-Gruppen sind und 10 bis 50 % C&sub1;&sub6;-Alkyl- oder -Alkenyl-Gruppen sind.

7. Formulierung nach Anspruch 4, worin in der durch die Formel (II) dargestellten Komponente (a) die Substituenten R&sub6; und R&sub7; Dioctadecyl-Gruppierungen sind, die Substituenten R&sub8; und R&sub9; Methyl-Gruppen sind und das Anion X&supmin; Chlorid ist.

8. Formulierung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 7, worin die Komponenten (a) und (b) in den nachstehenden Prozentsätzen, bezogen auf das Gesamt- Gewicht von (a) und (b), vorliegen:

(a) 40 bis 98 %

(b) 2 bis 60 %.

9. Verfahren zur Herstellung einer Formulierung, wie sie in den vorhergehenden Ansprüche 4 bis 8 definiert ist, worin die Formulierung als Vormischung aus (a) und (b) durch Vermischen von (b) mit geschmolzenem (a) bei einer Temperatur im Bereich von 40 ºC bis 70 ºC hergestellt wird.

10. Verfahren zur Herstellung einer Formulierung, wie sie in den vorhergehenden Ansprüche 4 bis 8 definiert ist, worin die Formulierung als Vormischung aus (a) und (b) hergestellt und in Wasser unter mäßiger Scherung bei erhöhter Temperatur dispergiert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, worin die Gesamt-Menge der in Wasser dispergierten Komponenten (a) und (b) 2 bis 10 Gew./Gew.-% beträgt.