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Diese Erfindung betrifft eine Gewebe-weichmachende
Zusammensetzung und ein Verfahren zur Gewebebehandlung.
Gewebe-weichmachende Zusammensetzungen werden bei der
Textilendverarbeitung und in Wäschereiverfahren verwendet, um
Geweben Eigenschaften zu verleihen, wie Weichheit und
angenehmes Gefühl oder "Griff"; sie werden vor allem in der
Endstufe von Wäschereiverfahren verwendet, unmittelbar nachdem
die Wäschereiartikel in einer Waschmaschine gewaschen wurden.
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Eine große Zahl von Vorschlägen sind für Formulierungen
von Gewebe-weichmachenden Zusammensetzungen gemacht worden,
die meisten bedingen die Verwendung einer wäßrigen Dispersion
eines kationischen Tensids, zum Beispiel eines quaternären
Ammoniumsalzes oder einem Imidazoliniumsalz, als aktiver
Bestandteil oder als Teil davon. Es ist aus GB-A-2 039 556
bekannt, daß Gewebe-weichmachende Zusammensetzungen
formuliert werden können, die eine Dispersion von kationischem
Tensid zusammen mit freier Fettsäure enthalten, die als
nichtionisches Tensid wirkt.
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Die obigen Zusammensetzungen auf Basis von Dispersionen
kationischer Tenside sind im Charakter nichtnewtonisch. In
Zusammensetzungen, die für die Verwendung durch Hausfrauen
zuhause gedacht sind, bildet die Viskosität (oder genauer die
scheinbare Viskosität) der Zusammensetzung einen wichtigen
Faktor hinsichtlich der Akzeptanz beim Verbraucher, wobei die
viskoseren Zusammensetzungen als von höherer Qualität
empfunden
werden als die beweglicheren. Die Hersteller versuchen
deshalb, ein Produkt herzustellen, das so viskos als möglich
ist, ohne so viskos zu sein, daß sonstige Probleme entstehen,
wie bei den Gieß- oder Dispergierbarkeits-Charakteristika. In
Zusammensetzungen, die für die automatische Abgabe in
Waschmaschinen vorgesehen sind, ist eine niedrige, aber genau
kontrollierte Viskosität erwünscht, die wiederum schwierig zu
erreichen ist, wenn die Zusammensetzungen sich während der
Herstellung und dem anschließenden Altern unvorhergesehen
verhalten.
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Unsere EP-A-51 983 offenbart ein Verfahren zur
Herstellung einer mittels Scherung verdünnten Gewebe-weichmachenden
Zusammensetzung mit guter Steuerung der Endviskosität,
enthaltend die aufeinanderfolgenden oder gleichzeitigen
Schritte:
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(i) Bildung einer wäßrigen Dispersion eines kationischen
Tensids mit einer Viskosität von weniger als der
Endviskosität; und
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(ii) Verdicken der Zusammensetzung auf die Endviskosität mit
einem nichtionischen oder schwach anionischen polymeren
Verdickungsmittel. Das Verdickungsmittel wird
ausgewählt aus Guargummi, Polyvinylacetat, Polyacrylamid
oder einer Mischung von Guargummi und Xanthangummi,
enthaltend nicht mehr als 10 Gew.% Xanthangummi. Die
Polyacrylamide, die spezifisch angeführt werden, sind
die weniger anionischen Polyacrylamide. Es wird
angegeben, daß quaternisierter Guargummi ungeeignet ist.
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Das Wesentliche des Verfahrens von EP-A-51 983 besteht
darin, eine Dispersion zu erzeugen, die weniger viskos ist
als gewünscht, und sie anschließend mit einem polymeren
Verdickungsmittel zu verdicken.
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Wir haben nun gefunden, daß eine weitere Klasse
polymerer Materialien als Verdickungsmittel für
Gewebe-konditionierende
Zusammensetzungen besonders geeignet ist. Diese
Materialien liefern Dispersionen, deren Viskosität relativ
stabil ist und die dabei keinen Nachteil verursachen, der das
Produkt für die Gewebebehandlung ungeeignet machen würde.
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Diese Verdickungsmittel sind hydrophob gemachte
nichtionische Celluloseether, vorzugsweise solche, wie sie durch
GB-A-2 043 646 (Hercules) offenbart wurden. Dieses vorgängige
Dokument gibt an, daß diese Materialien als Verdickungsmittel
nützlich sind, aber die für sie angegebene Anwendung ist
diejenige als Verdickungsmittel für Latexfarben.
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Überraschenderweise hat man bisher nicht festgestellt,
daß man diese Materialien mit Vorteil
Gewebe-Konditioniersystemen zusetzen kann, die eine völlig andere Natur besitzen
als die Latexsysteme, denen die Materialien bis jetzt
zugesetzt wurden.
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Ein ebenso überraschender Aspekt der vorliegenden
Erfindung besteht darin, daß der Gehalt an polymerem Material, der
notwendig ist, die erwünschte Verdickungswirkung zu erhalten,
weit geringer ist, wenn man ein hydrophob modifiziertes
Celluloseether-Material verwendet, wie es vorliegend zur
Verwendung in Weichmachersystemen beansprucht wird, als durch
Verwendung anderer Verdickungsmaterialien, die bisher für das
Verdicken von Gewebe-konditionierenden Zusammensetzungen
verwendet wurden.
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FR-A-2 222 476, US-A-4 136 038, EP-A-0 220 156 und US-A-
3 920 561 offenbaren alle die Verwendung von nicht-hydrophob
modifizierten Celluloseethern, um die Schmutzlösung in
Gewebe-weichmachenden Zusammensetzungen zu fördern.
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Demgemäß bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine
wäßrige Gewebe-konditionierende Zusammensetzung, enthaltend
einen Gewebeweichmacher und einen hydrophob modifizierten
Celluloseether, ausgewählt aus nichtionischen
Celluloseethern,
die einen ausreichenden Grad an nichtionischer
Substitution besitzen, ausgewählt aus der Klasse, enthaltend
Methyl, Hydroxyethyl und Hydroxypropyl, um sie wasserlöslich
zu machen, und die weiter substituiert sind mit einem oder
mehreren Kohlenwasserstoffradikalen mit etwa 10 bis 24
Kohlenstoffatomen, in einer Menge zwischen 0.2 Gew.% und der
Menge, die den Celluloseether weniger als 1 Gew.% löslich in
Wasser bei 20ºC macht.
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Das Celluloseether-Substrat, das verwendet wird, um
einen modifizierten Celluloseether zur Verwendung in
Zusammensetzungen dieser Erfindung zu bilden, kann irgendein
nichtionisches wasserlösliches Celluloseether-Substrat sein,
wie zum Beispiel Hydroxyethylcellulose,
Hydroxypropylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropyl-methylcellulose,
Ethylhydrosyethylcellulose und Methyl-hydroxyethylcellulose. Das
bevorzugte Celluloseether-Substrat ist eine
Hydroxyethylcellulose.
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Besonders bevorzugt sind hydrophob gemachte
Hydroxyethylcellulosen, die von Hercules Powder Company unter ihrer
Bezeichnung "WSP-D-330", "WSP-D-300" oder einer alternativen
Bezeichnung "Natrosol Plus" erhältlich sind.
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Die Menge an nichtionischem Substituenten im Substrat,
wie Methyl, Hydroxyethyl oder Hydroxypropyl scheint nicht
kritisch zu sein, so lange sie ausreicht, die
Wasserlöslichkeit des Celluloseether-Substrats zu sichern.
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Das zu modifizierende Celluloseether-Substrat besitzt
mit Vorteil ein niederes bis mittleres Molekulargewicht, d.h.
weniger als etwa 800 000, stärker bevorzugt zwischen etwa
20 000 und 500 000 und am meisten bevorzugt zwischen 20 000
und 100 000.
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In Abhängigkeit von der erforderlichen Viskosität ist
das Celluloseether-Verdickungsmittel in der Zusammensetzung
der Erfindung in einer Menge von 0.008 bis 0.80%,
vorzugsweise von 0.01 bis 0.30% auf Basis des Gewichts der
Zusammensetzung vorhanden.
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Das Gewebe-weichmachende Material zu Verwendung in der
Gewebe-konditionierenden Zusammensetzung gemäß der Erfindung
kann irgendein für Gewebe substantives kationisches,
nichtionisches oder amphoteres, für das Weichmachen von Geweben
geeignetes Material sein.
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Mit Vorteil ist das weichmachende Material ein
kationisches Material, das in Wasser unlöslich ist, indem diese
Materialien eine Löslichkeit in Wasser vom pH 2.5 und bei
20ºC von weniger als 10 g/l besitzen. Sehr bevorzugte
Materialien sind kationische quaternäre Ammoniumsalze mit zwei
C&sub1;&sub2;&submin;&sub2;&sub4;-Hydrocarbylketten.
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Gut bekannte Arten von im wesentlichen wasserunlöslichen
quaternären Ammoniumverbindungen besitzen die Formel
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worin R&sub1; und R&sub2; Hydrocarbylgruppen mit 12 bis 24
Kohlenstoffatomen, R&sub3; und R&sub4; Hydrocarbylgruppen mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen und X ein Anion bedeuten, vorzugsweise ausgewählt
aus Halogenid-, Methylsulfat- und Ethylsulfat-Radikalen.
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Repräsentative Beispiele dieser quaternären Weichmacher
umfassen Ditalg-dimethyl-ammoniumchlorid; Ditalg-dimethyl-
ammonium-methylsulfat; Dihexadecyl-dimethyl-ammoniumchlorid;
Di(hydrierter Talg)-dimethyl-ammonium-methylsulfat;
Dihexadecyl-diethyl-ammoniumchlorid;
Di(Kokosnuß)-dimethyl-ammoniumchlorid. Ditalg-dimethyl-ammoniumchlorid, Di(hydrierter
Talg)-dimethyl-ammoniumchlorid,
Di(Kokosnuß)-dimethyl-ammoniumchlorid und Di(Kokosnuß)-dimethyl-ammonium-methosulfat sind
bevorzugt.
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Andere bevorzugte kationische Verbindungen umfassen
solche Materialien, wie sie in EP-A-239 910 (P&G) offenbart
sind.
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In dieser Beschreibung bezieht sich der Ausdruck
Hydrocarbylgruppe auf Alkyl- oder Alkenylgruppen, gegebenenfalls
substituiert oder unterbrochen durch funktionelle Gruppen,
wie -OH, -O-, -CONH- und -COO-.
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Andere bevorzugte Materialien sind die Materialien der
Formel
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worin R&sub5; Talg bedeutet, die von Stepan unter dem Warennamen
Stepantex VRH 90 erhältlich sind,
und
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worin R&sub8;, R&sub9; und R&sub1;&sub0; jeweils Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppen
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Benzylgruppe
bedeuten. R&sub6; und R&sub7; bedeuten jeweils Alkyl- oder Alkenylgruppen
mit 11 bis 23 Kohlenstoffatomen und X&supmin; ist ein
wasserlösliches Anion, im wesentlichen frei von entsprechendem
Monoester.
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Eine andere Klasse von bevorzugten wasserunlöslichen
kationischen Materialien sind die Hydrocarbylimidazolinium-
Salze mit der vermuteten Formel:
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worin R&sub1;&sub3; eine Hydrocarbylgruppe mit 1 bis 4, vorzugsweise 1
oder 2 Kohlenstoffatomen, R&sub1;&sub1; eine Hydrocarbylgruppe mit 8
bis 25 Kohlenstoffatomen, R&sub1;&sub4; eine Hydrocarbylgruppe mit 8
bis 25 Kohlenstoffatomen und R&sub1;&sub2; Wasserstoff oder eine
Hydrocarbylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten und A&supmin;
ein Anion ist, vorzugsweise ein Halogenid, Methosulfat oder
Ethosulfat.
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Bevorzugte Imidazoliniumsalze umfassen 1-Methyl-1-
(talgamido)ethyl-2-talg-4,5-dihydro-imidazolinium-methosulfat
und
1-Methyl-1-(palmitoylamido)ethyl-2-octadecyl-4,5-dihydroimidazolinium-chlorid. Andere nützliche
Imidazolinium-Materialien sind 2-Heptadecyl-1-methyl-1-(2-stearylamido)ethyl-
imidazolinium-chlorid und 2-Lauryl-1-hydroxyethyl-1-oleyl-
imidazolinium-chlorid. Ebenso nützlich hierin sind die
Gewebe-weichmachenden Imidazolinium-Verbindungen des US-
Patentes Nr. 4 127 489.
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Mit Vorteil beträgt der Gehalt des weichmachenden
Materials in einer Zusammensetzung gemäß der Erfindung 1-75
Gew.%, stärker bevorzugt 2-60 Gew.% und am meisten bevorzugt
2 bis 15 Gew.% der Zusammensetzung.
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Die Zusammensetzungen können mit Vorteil zusätzlich zum
kationischen Gewebe-weichmachenden Mittel auch andere
nichtkationische
Gewebe-weichmachende Mittel enthalten, wie
nichtionische oder amphotere Gewebe-weichmachende Mittel.
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Geeignete nichtionische Gewebe-weichmachende Mittel
umfassen Glycerinester, wie Glycerin-monostearat, Fettalkohole,
wie Stearylalkohol, alkoxylierte Fettalkohole,
C&sub9;-C&sub2;&sub4;-Fettsäuren und Lanolin und Derivate davon. Geeignete Materialien
sind in den Europäischen Patentanmeldungen 88 520, 122 141
und 79 746 offenbart. In typischer Weise werden solche
Materialien in Mengen im Bereich von 1-75%, vorzugsweise von 2-
60%, stärker bevorzugt von 2 bis 15% auf Basis des Gewichts
der Zusammensetzung zugesetzt.
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Die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung können mit
Vorteil zusätzlich zu kationischen Gewebe-weichmachenden
Mitteln ein oder mehrere Amine enthalten.
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Der Ausdruck "Amin", wie hierin verwendet, kann sich
beziehen auf
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(i) Amine der Formel
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worin R&sub1;&sub5;, R&sub1;&sub6; und R&sub1;&sub7; die nachstehend angegebene Bedeutung
haben;
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(ii) Amine der Formel
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worin R&sub1;&sub8;, R&sub1;&sub9;, R&sub2;&sub0; und R&sub2;&sub1;, m und n die nachstehend
angegebene Bedeutung haben;
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(iii) Imidazoline der Formel
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worin R&sub1;&sub1;, R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub4; die oben angegebene Bedeutung haben;
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(iv) Kondensationsprodukte, gebildet durch Umsetzung von
Fettsäuren mit einem Polyamin, ausgewählt aus der Gruppe von
Hydroxy-alkylalkylendiaminen und Dialkylentriaminen und
Mischungen davon. Geeignete Materialien sind in der
Europäischen Patentanmeldung 199 382 (Procter and Gamble) offenbart.
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Wenn das Amin die Formel I oben besitzt, ist R&sub1;&sub5; eine
C&sub6;-C&sub2;&sub4;-Hydrocarbylgruppe, R&sub1;&sub6; ist eine
C&sub1;-C&sub2;&sub4;-Hydrocarbylgruppe und R&sub1;&sub7; ist eine C&sub1;-C&sub1;&sub0;-Hydrocarbylgruppe. Geeignete
Amine umfassen solche Materialien, von denen die oben
offenbarten quaternären Ammoniumverbindungen abgeleitet sind, in
denen R&sub1;&sub5; gleich R&sub1; ist, R&sub1;&sub6; gleich R&sub2; ist und R&sub1;&sub7; gleich R&sub3;
ist. Mit Vorteil ist das Amin ein solches, in dem sowohl R&sub1;&sub5;
als auch R&sub1;&sub6; C&sub6;-C&sub2;&sub0;-Alkyl sind, wobei C&sub1;&sub6;-C&sub1;&sub8; am meisten
bevorzugt ist, und R&sub1;&sub7; C&sub1;&submin;&sub3;-Alkyl ist oder R&sub1;&sub5; eine Alkyl- oder
Alkenylgruppe mit mindestens 22 Kohlenstoffatomen und R&sub1;&sub6; und
R&sub1;&sub7; C&sub1;&submin;&sub3;-Alkyl sind. Vorzugsweise sind diese Amine zur
Verwendung in Gewebe-weichmachenden Zusammensetzungen der
Erfindung mit Chlorwasserstoffsäure, Orthophosphorsäure (OPS),
C&sub1;&submin;&sub5;-Carbonsäuren oder irgendwelchen anderen ähnlichen Säuren
protoniert.
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Wenn das Amin die Formel II oben besitzt, ist R&sub1;&sub8; eine
C&sub6;-C&sub2;&sub4;-Hydrocarbylgruppe, R&sub1;&sub9; ist eine alkoxylierte Gruppe
mit der Formel -(CH&sub2;CH&sub2;O)yH, in der y im Bereich von 0 bis 6
liegt, R&sub2;&sub0; ist eine alkoxylierte Gruppe mit der Formel
-(CH&sub2;CH&sub2;O)zH, in der z im Bereich von 0 bis 6 liegt und m
eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 6 und mit Vorteil 3 ist.
Falls m für 0 steht, ist es bevorzugt, wenn R&sub1;&sub8; ein C&sub1;&sub6;-C&sub2;&sub2;-
Alkyl ist und die Gesamtsumme von z und y im Bereich von 1
bis 6, stärker bevorzugt 1 bis 3, liegt. Falls m für 1 steht,
ist es bevorzugt, wenn R&sub1;&sub8; ein C&sub1;&sub6;-C&sub2;&sub2;-Alkyl ist und die
Gesamtsumme von x und y und z im Bereich von 3 bis 10 liegt.
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Repräsentative, im Handel erhältliche Materialien dieser
Klasse umfassen Ethomeen (von Armour) und Ethoduomeen (von
Armour).
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Vorzugsweise sind die Amine der Typen (ii) und (iii) für
die Verwendung in den Gewebe-weichmachenden Zusammensetzungen
der Erfindung ebenfalls protoniert.
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Wenn das Amin von Typ (iv) oben ist, dann ist ein
besonders bevorzugtes Material
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worin R&sub2;&sub2; und R&sub2;&sub3; divalente Alkylenketten mit 1 bis 3
Kohlenstoffatomen und R&sub2;&sub4; eine acyclische aliphatische
Kohlenwasserstoffkette mit 15 bis 21 Kohlenstoffatomen sind. Ein im
Handel erhältliches Material dieser Klasse ist Ceranine HC39
(von Sandoz).
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Mischungen der Amine können ebenfalls verwendet werden.
Falls vorhanden, werden Aminmaterialien in typischer Weise in
Mengen im Bereich von 1-75%, vorzugsweise 2-60% und stärker
bevorzugt 0.5 bis 15% auf Basis des Gewichts der
Zusammensetzung zugesetzt.
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Zusammensetzungen gemäß der Erfindung können
gegebenenfalls ein oder mehrere Aminoxide enthalten der Formel
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worin R&sub2;&sub5; eine Hydrocarbylgruppe mit 8 bis 24, vorzugsweise
10 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, R&sub2;&sub6; eine Alkylgruppe mit 1
bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Gruppe mit der Formel
-(CH&sub2;CH&sub2;O)vH ist, in der v eine ganze Zahl von 1 bis 6
bedeutet, R&sub2;&sub7; entweder R&sub2;&sub5; oder R&sub2;&sub6; ist, R&sub2;&sub8; gleich R&sub2;&sub6; ist, r für
0 oder 1 steht und q für 3 steht.
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Die Erfindung ist von besonderem Vorteil, wenn das
Aminoxid zwei Alkyl- oder Alkenylgruppen mit je mindestens 14
Kohlenstoffatomen enthält, wie Di(gehärteter
Talg)-methylaminoxid, oder eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit mindestens
22 Kohlenstoffatomen. Falls vorhanden, werden solche
Materialien in typischer Weise in Mengen von 1-75%, vorzugsweise 2-
60% und stärker bevorzugt 2 bis 15% auf Basis des Gewichts
der Zusammensetzung zugesetzt.
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Die Zusammensetzungen der Erfindung enthalten mit
Vorteil im wesentlichen kein anionisches Material, insbesondere
kein anionisches oberflächenaktives Material. Falls solche
Materialien vorhanden sind, sollte das Gewichtsverhältnis von
kationischem Gewebe-weichmachenden Mittel zum anionischen
Material mit Vorteil mehr als 5:1 betragen.
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Die Zusammensetzung kann auch einen oder mehrere
fakultative Bestandteile enthalten, ausgewählt aus nichtwäßrigen
Lösungsmitteln, wie C&sub1;-C&sub4;-Alkanolen und mehrwertigen
Alkoholen, pH-Puffermitteln, wie starke oder schwache Säuren, z.B.
HCl, H&sub2;SO&sub4;, Phosphor-, Benzoe- oder Citronensäuren (die pH-
Werte der Zusammensetzungen sind mit Vorteil kleiner als
5.0), Wiederbenetzungsmitteln, Viskositätsmodifikatoren, wie
Elektrolyte, zum Beispiel Calciumchlorid, Antigeliermitteln,
Parfüms, Parfümträgern, Fluoreszenzmitteln, Färbemitteln,
Hydrotropen, Antischaummitteln, Antiwiederablagerungsmitteln,
Enzymen, optischen Aufhellern, Trübungsmitteln,
Stabilisatoren, wie Guargummi und Polyethylenglykol, Emulgatoren,
Antischrumpfmitteln, Antifaltenmitteln,
Gewebe-Kräuselungsmitteln, Antifleckenmitteln, Schmutzlösemitteln, Germiciden,
linearen oder verzweigten Siliconen, Fungiziden,
Antioxidantien, Antikorrosionsmitteln, Konservierungsmitteln, wie
Bronopol (Warenzeichen), eine im Handel erhältliche Form von
2-Brom-2-nitropropan-1,3-diol, Farbstoffen, Bleichmitteln und
Bleichvorstufen, das Fallvermögen steigernde Mittel,
Antistatikmitteln und Bügelhilfen.
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Diese fakultativen Bestandteile, falls zugesetzt, sind
in Mengen bis zu 5 Gew.% der Zusammensetzung vorhanden. Der
pH-Wert der Zusammensetzung beträgt mit Vorteil 5 oder
weniger oder wird darauf eingestellt.
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Gewebe-weichmachende Zusammensetzungen gemäß der
Erfindung können auf irgendeine übliche Art für die Herstellung
von dispergierten Weichmachersystemen hergestellt werden.
Eine gut bekannte Methode zur Herstellung solcher
dispergierter Systeme beinhaltet das Vorerhitzen der Aktivbestandteile,
gefolgt von Bildung einer Vordispersion dieses Materials in
Wasser von erhöhter Temperatur und Verdünnen der genannten
Systeme zu Systemen mit Raumtemperatur.
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Die Erfindung liefert auch ein Verfahren zur Herstellung
eines mittels Scherung verdünnten Gewebe-konditionierenden
Mittels, enthaltend die aufeinanderfolgenden Schritte
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(a) Bildung einer wäßrigen Dispersion eines Weichmachers
mit einer Viskosität von weniger als der Endviskosität; und
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(b) Verdicken der Zusammensetzung auf eine Endviskosität
durch Zusatz eines hydrophob modifizierten nichtionischen
Celluloseethers.
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Die Endviskosität der Zusammensetzung wird in
Übereinstimmung mit der gewünschten Endverwendung gewählt, liegt
aber im allgemeinen zwischen 10 und 200 mPas, vorzugsweise
zwischen 20 und 120 mPas bei 25ºC und 106 s&supmin;¹.
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Bei der Verwendung kann die Gewebe-konditionierende
Zusammensetzung der Erfindung zu einem großen Volumen Wasser
unter Bildung einer Waschlauge zugesetzt werden, mit der die
zu behandlenden Gewebe in Kontakt gebracht werden. Im
allgemeinen beträgt die Konzentration des Gewebe-weichmachenden
Mittels in der Waschlauge zwischen etwa 10 ppm und 1 000 ppm.
Das Gewichtsverhältnis der Gewebe zur Waschlauge liegt im
allgemeinen zwischen 40:1 und 4:1.
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Die Erfindung wird mittels der folgenden Beispiele näher
erläutert.
Beispiele
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In den Beispielen 1-5 ist das in allen Formulierungen
angegebene kationische Tensid Di(gehärteter
Talg)-dimethylammoniumchlorid. Die verwendete Fettsäure basiert auf
gehärtetem Talg. Die hydrophob gemachte Hydroxyethylcellulose, die
das Verdickungsmittel darstellt, ist das oben angeführte
Produkt von Hercules Powder Co. Ltd., von ihnen mit WSP-D-330
bezeichnet. Es hat einen Oberflächenüberzug von Glyoxal, um
die Solubilisierung in Wasser zu verzögern. Es ist deshalb
wünschenswert, einige Tropfen Natriumhydroxid-Lösung
zuzusetzen, um den pH-Wert auf 7-9 zu erhöhen und das Glyoxal zu
entfernen, wenn dieses Verdickungsmittel in Wasser
dispergiert wird.
Beispiel 1
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Eine Gewebe-weichmachende Formulierung wurde in solcher
Weise hergestellt, daß die disperse Phase aus kleinen
kugelförmigen Teilchen bestand. Diese Teilchen-Morphologie steuert
sehr wenig zur Viskosität bei.
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Die Formulierung wird mit variierenden Mengen
verschiedener Verdickungsmitteln verdickt. Diese waren Guargummis,
ein vernetztes Polyacrylamid und eine hydrophob gemachte
Hydroxyethylcellulose, Die Verwendung dieses letzteren
Verdickungsmittels fällt unter diese Erfindung.
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Die Basisformulierung enthielt auf Basis des Gewichts:
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Kationisches Tensid 4.46%
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Fettsäure 0.74%
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Formalin 0.20%
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Nebenbestandteile
(Farbstoff ,Trübungsmittel, Parfüm) 0.28%
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Wasser Rest
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Diese enthält 5.2 Gew.% Aktivmaterial mit einem
Verhältnis von kationischem Mittel zur Fettsäure von 6:1.
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Die Formulierung wurde durch Rühren des Wassers bei 60ºC
mit 250 UpM, Zusatz des Farbstoffs, Trübungsmittels und dann
einer Vormischung der Aktivstoffe im Verlaufe von 10 Minuten
hergestellt. Nach dem Mischen bis zur Homogenität wurde die
Mischung gekühlt und die restlichen Bestandteile bei 40ºC
zugemischt.
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Formulierungsproben unter Zusatz der obigen
Verdickungsmitteln wurden hergestellt. Die Viskositäten wurden mit einem
Haake Rotovisco RV2 Viscometer bei 106 sec&supmin;¹ und 25ºC
gemessen. Die Viskositätsmessungen wurden nach Lagerzeiten bis zu
12 Wochen wiederholt, um die Viskositätsstabilität zu
überprüfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 unten angegeben.
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Als Verdickungsmittel wurden verwendet:
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Guargummi TK/225 - nichtionisches, unmodifiziertes
langkettiges Cellulosepolymer.
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Jaguar HP11 - nichtionischer hydroxypropylierter
Guargummi.
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Meypro Guar CSAA M-175 Meypro Guar CSAA 200/50 } - nichtionisches, unmodifiziertes
langkettiges Cellulosepolymer
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WSP-D-330 - hydrophob gemachte Hydroxyethyl-
Cellulose
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Die fertiggestellten Formulierungen wurden bis zu 24
Stunden stehen gelassen, damit sich die Viskosität voll
ausbildet.
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Zum Vergleich wurden auch Viskositätsmessungen mit einer
Formulierung (Formulierung G) mit 4.8% kationischem Tensid
und 0.5% Fettsäure durchgeführt, das ein 9.6:1 Verhältnis bei
einem Aktivstoffgehalt von 5.3% ergibt.
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Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die hydrophob
gemachte Hydroxyethylcellulose bei der niedrigsten
Konzentration wirksam ist.
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Lagertests wurden ebenfalls vorgenommen mit einer
Lagerung bei 0ºC und 28ºC. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 2
und 3 angegeben, die zeigen, daß die verschiedenen Guargummi-
Produkte bei 28ºC nicht stabil waren und offensichtlich einer
Form von Zersetzung unterliegen.
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Die Viskositäten von (i), der Formulierung F, die 0.025
Gew.% hydrophob gemachte Hydroxyethylcellulose enthält, und
von (ii), Formulierung G, wurden bei verschiedenen
Schergeschwindigkeiten gemessen (Viskositätsprofil) und ergaben in
jedem Fall Kurven mit ähnlicher Form.
TABELLE 1
VISKOSITÄTEN (mPas bei 106 sec&supmin;¹, 25ºC)
LAGERUNGSZEITEN (Wochen bei 20ºC)
FORMULIERUNG
Unverdickte Kontrolle
Guar TH/225 0.2%
Jaguar HP-11 0.2%
Meypro Guar CSAA M-175 0.2%
Meypro Guar CSAA 200/50 0.2%
Vergleichsprodukt
TABELLE 2
VISKOSITÄTEN (mPas bei 106 sec&supmin;¹, 25ºC)
LAGERUNGSZEITEN (Wochen bei 0ºC)
FORMULIERUNG
Unverdickte Kontrolle
Guar TH/225 0.2%
Jaguar HP-11 0.2%
Meypro Guar CSAA M-175 0.2%
Meypro Guar CSAA 200/50 0.2%
Vergleichsprodukt
TABELLE 3
VISKOSITÄTEN (mPas bei 106 sec&supmin;¹, 25ºC)
LAGERUNGSZEITEN (Wochen bei 28ºC)
FORMULIERUNG
Unverdickte Kontrolle
Guar TH/225 0.2%
Jaguar HP-11 0.2%
Meypro Guar CSAA M-175 0.2%
Meypro Guar CSAA 200/50 0.2%
Vergleichsprodukt
Beispiel 2
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Eine Gewebe-weichmachende Formulierung wurde auf einem
Weg hergestellt, auf dem die Formulierung einen hohen Grad an
kontinuierlicher mechanischer Bearbeitung erfährt, was zu
einer dispersen Phase führt, die kleine regelmäßig geformte
Teilchen enthält. In einer derartigen Formulierung ergibt die
Teilchen-Morphologie einen geringen Beitrag zur Viskosität.
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Eine Basisformulierung ohne Verdickungsmittel wurde als
Konzentrat mit kationischem Tensid und Fettsäure in einem
Gewichtsverhältnis von 4.2:1 hergestellt, wobei diese beiden
Aktivstoffe zusammen 18 Gew.% des Konzentrats ausmachten.
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Verdünnte Lösungen, die verschiedene Verdickungsmittel
enthielten, wurden hergestellt, indem das Verdickungsmittel
unter starkem Rühren bei 20ºC (mit Ausnahme von Gelatine, die
bei 60ºC gelöst wurde) zu entmineralisiertem Wasser zugesetzt
wurde.
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Proben des Konzentrats wurden bei 45ºC mit dem
Dreifachen ihres eigenen Volumens an Verdünnungslösung verdünnt und
bis zur Homogenität (3 Min. bei 400 UpM) gerührt, um
verdickte Formulierungen zu erhalten, die 4 Gew.% Aktivstoffe
enthielten.
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Nach Äquilibrierung während 24 Stunden bei 20ºC wurden
die Viskositäten der Proben unter Verwendung eines Ferranti
(eingetragenes Warenzeichen) Cup and Bob Viscometers bei 20ºC
und 110 sec&supmin;¹ gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4
unten angegeben.
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Proben wurden auch einem Gefrier/Tau-Zyklus mit 16
Stunden bei -10ºC, gefolgt von 8 Stunden bei 20ºC unterworfen.
Die Viskositäten nach einem und zwei solchen Zyklen wurden
durch einen erfahrenen Beobachter bewertet, der in der Lage
war, eine Bewertung auf ±50 mPas vorzunehmen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 4 unten angegeben.
TABELLE 4
VISUELLE BEWERTUNG DER VISKOSITÄT BEI RT NACH:
BASIS-FORMULIERUNG VERDICKT MIT:
ANFANGS-VISKOSITÄT (mPas bei 110 sec&supmin;¹)
ZYKLUS -10ºC/RT
Unverdickte Kontrolle
Gelatine (Polyelektrolyt)
Guar CSA 200/50 (Guargummi-Derivat) 0.4%
Natrosol 250 HHBR (Hydroxyethylcellulose) 0.3%
Bermocoll E341 0.67% (Ethyl-hydroxyethylcellulose)
WSP-D-300 (Hydrophob gemachte Hydroxyethylcellulose)
Kelzan S (Anionisches Cellulose Polymer) 0.3%
Crosfloc CFN10 (Nichtionisches Polyacrylamid) 0.3%
Versicol 525 (Anionisches Polyacrylat) 0.3%
getrennt
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Aus den Anfangsviskositäten in Tabelle 4 ist
ersichtlich, daß die hydrophob gemachte Hydroxyethylcellulose eine
Verdickung bis auf eine Höhe von 78 mPas bei einer
Konzentration von nur 0.13% ergab. Andere Verdickungsmittel, die nicht
in Übereinstimmung mit dieser Erfindung sind, benötigen
Gehalte von mindestens 0.3% um eine solche Verdickungswirkung
zu erreichen.
-
Gefrier/Tau-Zyklus ist ein extremer Test der
Niedrigtemperatur-Viskositätsstabilität. Die verdünnte, unverdickte
Formulierung war dabei ziemlich stabil, wie auch die mit
hydrophob gemachter Hydroxyethylcellulose verdickten
Formulierungen. Andere Verdickungsmittel ergaben eine übermäßige
Verdickung.
Beispiel 3
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Die Wirkung von WSP-D-330, d.h. hydrophob gemachte
Hydroxyethylcellulose, auf die Gewebe-weichmachenden
Eigenschaften einer Formulierung wurden untersucht.
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Frotteetücher wurden mit den Formulierungen F und G von
Beispiel 1 behandelt.
-
Die Behandlung wurde in einem Tergotometer unter den
folgenden Bedingungen vorgenommen:
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Bewegung : 75 UpM
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Waschlauge 1 : Liter Wasser von 26º Franz. Härte
-
Temperatur : Raumtemperatur
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Zahl der Spülungen : 5
-
Spülzeit : 4 Minuten
-
Dosierung : 1 ml Produkt
-
Tücher : 2 Rechtecke von 20 cm x 20 cm
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Die Tücher wurden dann über Nacht bei Raumtemperatur auf
der Leine getrocknet und dann 24 Stunden in einen Raum mit
konstanter Feuchtigkeit (20ºC, 50% r.F.) gebracht. Das
Tastgefühl der Tücher wurde von Prüfern unter Verwendung einer
völlig-wahllosen statistischen Analyse bewertet. Es wurden
keine signifikanten Unterschiede festgestellt.
Beispiel 4
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Die Wirkung von WSP-D-330, d.h. hydrophob gemachte
Hydroxyethylcellulose, auf den Weißheitsgrad von Gewebe wurde
untersucht, um auf irgendwelche kumulative "Vergrauung" von
weiser Baumwolle oder "Verblauung" von weißem Gewebe, das mit
blau-pigmentiertem Waschpulver gewaschen wurde, zu prüfen. 20
cm Quadrate von weißer Baumwolle und weißem Polyester wurden
insgesamt 10 mal mit vollem Wasch- (50ºC) und Spülzyklen
behandelt. Die Hälfte jeder Gruppe wurde mit einem "weißen"
Pulver und die Hälfte mit einem "blauen" Pulver gewaschen.
Die Tücher jeder Gruppe wurden während des Spülens behandelt
mit:
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a) Formulierung F von Beispiel 1.
-
b) Formulierung G von Beispiel 1.
-
c) keine Formulierung (Kontrolle).
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Alle Tücher wurden in einem Trockenschrank bei mittlerer
Hitze getrocknet und dann in Polyethylen-Beuteln im Dunkeln
bis zur Analyse gelagert.
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Unter Verwendung eines Farbanalysators wurden die Tücher
analysiert auf:
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a) Farbänderung insgesamt;
-
b) "Verblauung", wie durch Änderung des gelb-neutral-blau-
Teils des Spektrums ersichtlich ist; und
-
c) "Vergrauung", wie durch Veränderung der
Helligkeit/Dunkelheit ersichtlich ist.
-
Der Farbanalysator war ein Spektrophotometer (Modell MS
2020 von Macbeth Corporation, Chicago), verbunden mit einem
Minicomputer. Er liefert eine zahlenmäßige Bewertung der
Farbwechsel, genannt E, in Einheiten auf einer Skala (das
CIELAB-System), wobei steigende numerische Größe steigende
Grade des Farbwechsels bedeuten. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 5 unten angegeben.
TABELLE 5
FARBWECHSEL (ΔE)
GESAMTFARBWECHSEL
"VERBLAUUNG"
"VERGRAUNG"
BAUMWOLLE
POLYESTER
FORMULIERUNG
Kontrolle Kein Spül-Konditioniermittel
- = gelber
+ = blauer
- = dunkler
+ = heller
SCHLÜSSEL: B = Waschpulver, das blaues Pigment enthält
W = Waschpulver, das kein blaues Pigment enthält
-
Die Ergebnisse zeigten keinen wesentlichen
Farbunterschied zwischen Formulierung F oder Formulierung G im
Vergleich zur Kontrolle. In ähnlicher Weise war kein Trend zur
"Verblauung" bei beiden Geweben, behandelt mit beiden
Formulierungen festzustellen. Die Ergebnisse zeigten eine geringe
"Vergilbung" beim Polyester, behandelt mit beiden
Formulierungen, aber keinen wesentlichen Unterschied zwischen den
beiden. Die Ergebnisse zeigten auch, daß die Verwendung von
beiden Formulierungen F und G keine größere kumulative
Vergrauungswirkung bewirkten, als es bei der Kontrolle
festgestellt wurde.
-
Alle festgestellten Wirkungen waren zu klein, um vom
Auge festgestellt zu werden.
Beispiel 5
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Eine Basisformulierung enthielt auf Gewichtsbasis der
Gesamtzusammensetzung:
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Kationisches Tensid : 12.80%
-
Gehärtete Talgfettsäuren : 3.20%
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Parfüm : 0.55%
-
Calciumchlorid, Konservierungsmittel, Wasser : Rest auf 100
-
Diese enthält 16 Gew.% Aktivstoffe, bei einem Verhältnis
von kationischem Stoff:Fettsäure von 4:1. Diese Formulierung
wurde unter Einsatz von starker mechanischer Bearbeitung
hergestellt, sodaß der morphologische Beitrag zur Viskosität
gering war oder nicht vorhanden war. Ihre Viskosität,
gemessen mit einem Haake Rotovisco RV2 Viscometer bei 106 sec&supmin;¹
und 25ºC betrug 80 mPas.
-
Verschiedene Mengen von Hercules WSP-D-300 wurden als
2%ige Dispersion in Wasser zugesetzt. Dies gestattete, die
Viskosität zu steigern, wie es in Tabelle 6 unten angegeben
ist.
TABELLE 6
Gew.% Polymer in der Formulierung
Viskosität, mPas bei 106 sec&supmin;¹ bei 25ºC
-
Die Basisformulierung wurde auf eine Viskosität von 50
mPas bei 106 sec&supmin;¹ bei 25ºC verdünnt, indem eine zusätzliche
Menge Calciumchlorid zugesetzt wurde. Der Gehalt an
Calciumchlorid betrug dann 0.029 Gew.% der Zusammensetzung.
Verschiedene Mengen des gleichen Verdickungsmittels wurden
zugesetzt, sodaß Viskositäten erhalten wurden, wie in Tabelle 7
unten angegeben sind.
TABELLE 7
Gew.% Polymer im Produkt
Viskosität, mPas bei 106 sec&supmin;¹ bei 25ºC
-
Wie zu sehen ist, gestatten es diese Techniken, die
Viskosität von Endformulierungen zu steuern.
Beispiel 6
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Eine Gewebe-weichmachende Basiszusammensetzung mit der
folgenden Zusammensetzung wurde durch Vormischen der
Bestandteile bei 80ºC und anschließender Verdünnung mit Wasser
hergestellt:
Bestandteil
Stepantex VRH90
Proxel XL2 (Konservierungsmittel)(a)
Parfüm
Färbemittel
Wasser Rest
(a) Proxel XL2 ist eine 9.5%ige wäßrige/Propylenglykol-Lösung
von 1,2-Benzisothiazolin-3 von ICI
-
Die Viskosität bei 25ºC und 106 s&supmin;¹ der Mischung wurde
vor und nach Zusatz zu 0.03% Natrosol Plus von Hercules
gemessen. Die Ergebnisse waren die folgenden:
-
Viskosität ohne Natrosol 1.8 mPas
-
Viskosität mit Natrosol 13 mPas
Beispiel 7
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Eine Gewebe-konditionierende Basismischung der folgenden
Zusammensetzung wurde wie in Beispiel 6 beschrieben
hergestellt:
Bestandteil
Arquad 2HT
Ceranine HC39
Parfüm, Farbstoff, Phosphorsäure
Konservierungsmittel (Proxel XL2)
Wasser Rest
-
Der pH-Wert der Zusammensetzung beträgt 2.8
-
Die Viskosität des Produkts wurde bei 25ºC und 106 s&supmin;¹
vor und nach dem Zusatz von 0.03 Gew.% Natrosol Plus
gemessen.
-
Die Ergebnisse waren die folgenden:
-
vor dem Zusatz von Natrosol 31.5 mPas
-
nach dem Zusatz von Natrosol 46 mPas.
Beispiel 8
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Eine Gewebe-konditionierende Basiszusammensetzung der
folgenden Zusammensetzung wurde gemäß der Methode von
Beispiel 6 hergestellt:
Bestandteil
Arquad 2HT
Nicht-quaternisiertes Imidazolin(a)
Silicon(b)
Nebenbestandteile
Wasser
Rest
(a) ist Rewopon 1255 von Revo
(b) ist ein Dimethylpolysiloxan mit einer Viskosität von
100 000 cSt bei 110 s&supmin;¹.
-
Die Viskosität des Produkts wurde bei 25ºC und 106 s&supmin;¹
vor und nach dem Zusatz von 0.03 Gew.% Natrosol Plus
gemessen, wobei die Ergebnisse die folgenden waren:
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vor dem Zusatz von Natrosol 3.5 mPas
-
nach dem Zusatz von Natrosol 82 mPas.
Beispiel 9
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Zwei Gewebe-konditionierende Basiszusammensetzungen mit
der folgenden Zusammensetzung wurden gemäß der in Beispiel 6
beschriebenen Methode hergestellt:
Zusammensetzung
Bestandteil
Arquad 2HT
Fettsäure(a)
Nebenbestandteile
Wasser
Rest
(a) ist Prissterine 4916 von Unichema
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Die Viskosität des Produkts wurde bei 25ºC und 106 s&supmin;¹
vor und nach dem Zusatz von 0.03% Natrosol Plus gemessen, wo
bei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:
Viskosität vor dem Zusatz von Natrosol
Viskosität nach dem Zusatz von Natrosol
Beispiel 10
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Eine Gewebe-konditionierende Basiszusammensetzung mit
der folgenden Zusammensetzung wurde gemäß der Methode von
Beispiel 6 hergestellt:
Bestandteil
Stepantex VRH90
Armeen
Wasser
Rest
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Die Viskosität des Produkts wurde bei 25ºC und 106 s&supmin;¹
vor und nach dem Zusatz von 0.03% Natrosol Plus gemessen, wo
bei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:
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Viskosität vor dem Zusatz von Natrosol 5.5 mPas
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Viskosität nach dem Zusatz von Natrosol 34 mPas.
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Die folgenden in der ganzen Beschreibung verwendeten
Bezeichnungen werden als Warenzeichen anerkannt:
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WSP-D-330
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WSP-D-300
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Natrosol Plus und Natrosol 250 HHBR
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Ethomeen
-
Ethoduomeen
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Ceranine HC39
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Bronopol
-
Jaguar HP11
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Meypro Guar
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Bermocoll E341
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Kelzan S
-
Crosfloc CFN10
-
Versicol 525
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Stepantex VRH90
-
Proxel XL2
-
Arquad 2HT
-
Armeen