DE69207624T2

DE69207624T2 - Verwendung von Wäscheweichmachern

Info

Publication number: DE69207624T2
Application number: DE69207624T
Authority: DE
Inventors: Simon Richard Ellis; Graham Andrew Turner
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1991-03-25
Filing date: 1992-03-20
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2012-03-21
Also published as: ES2083084T3; AU652429B2; EP0506312A1; CA2063463A1; AU1312592A; GB9106308D0; CA2063463C; BR9201017A; DE69207624D1; ES2088542T3; JPH05106166A; ZA922173B; EP0507478B1; EP0506312B1; DE69211203T2; DE69211203D1; EP0507478A1; JP2937306B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines biologisch abbaubaren quaternären Ammoniummaterials als schmutzlösendes Mittel in einer wäscheweichmachenden Zusammensetzung.
Zu wäscheweichmachenden Zusammensetzungen zugegebene Spülmittel sind bekannt. Typischerweise enthalten derartige Zusammensetzungen ein wasserunlösliches quaternäres Ammonium-wäscheweichmachendes Mittel, dispergiert in Wasser bei einem Gehalt des Weichmachungsmittels von bis zu 7 Gewichtsprozent, in welchem Falle die Zusammensetzungen als verdünnt angesehen werden, oder bei Gehalten von 7 % bis 50 %, in welchem Falle die Zusammensetzungen als Konzentrate betrachtet werden. Außer den weichmachenden Vorteilen haben die Wäscheweichmacher erwünschterweise andere Vorteile. Einer davon ist die Fähigkeit, Geweben schmutzlösende Eigenschaften zu verleihen, insbesondere solchen, die aus Polyesterfasern gewebt sind.
Eines der mit den wäscheweichmachenden Zusammensetzungen verbundenen Probleme ist die physikalische Instabilität derartiger Zusammensetzungen bei der Lagerung. Dieses Problem wird betont bei einer konzentrierten Zusammensetzung und durch Lagerung bei tiefen Temperaturen.
Konzentrate und Lagerfähigkeit bei niedrigen Temperaturen sind jedoch seitens des Verbrauchers erwünscht. Die physikalische Instabilität offenbart sich selbst als eine Verdickung bei der Lagerung der Zusammensetzung bis zu einem Ausmaß, bei welchem die Zusammensetzung nicht länger gießfähig ist, und sie kann sogar zur Bildung eines irreversiblen Gels führen. Die Eindickung ist sehr unerwünscht, da die Zusammensetzung nicht länger zweckdienlich verwendet werden kann.
Früher wurde die physikalische Stabilität von zu wäscheweichmachenden Zusammensetzungen zugesetztem Spülmittel durch Zusatz von die Viskosität steuernden Mitteln oder Antigeliermitteln verbessert. Beispielsweise werden in der EP 13780 (Procter and Gamble) Viskositätskontrollmittel zu bestimmten konzentrierten Zusammensetzungen zugegeben. Die Mittel können C&sub1;&sub0;&submin;&sub1;&sub8;-Fettalkohole enthalten. Vor kurzem wurde in der EP 280 550 (Unilever) vorgeschlagen, die physikalische Stabilität von verdünnten Zusammensetzungen, die biologisch abbaubare, estergebundene quaternäre Ammonium-Verbindungen und Fettsäure enthalten, durch Zusatz von nichtionischen Surfactants zu verbessern.
Mit konzentrierten Zusammensetzungen, enthaltend biologisch abbaubare, estergebundene quaternäre Ammonium-Verbindungen ist das Problem der physikalischen Instabilität noch akuter als mit herkömmlichen quaternären Ammonium-Verbindungen.
In der EP 0 040 562 (Lesieur Cotelle) wird ein nichtionischer Emulgator/Stabilisator zu einem Konzentrat, enthaltend eine estergebundene quaternäre Ammonium-Verbindung, zur Bildung eines viskosen Gels zugegeben. Der Stabilisator ist ein C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;- Alkohol, ethoxyliert mit 9 Molekülen Ethylenoxid. Der Grad der Verzweigung des Alkohols ist jedoch nicht erwähnt.
Bestimmte nichtionische stabilisierende Mittel stabilisieren nicht nur konzentrierte Zusammensetzungen, die biologisch abbaubare quaternäre Ammonium-Verbindungen enthalten, sondern sie sind auch umweltfreundlich, insofern, als sie eine annehmbare biologische Abbaubarkeit zeigen und in wässerigen Systemen nicht wesentlich toxisch sind.
Schmutzlösende Eigenschaften werden Geweben gewöhnlich durch Verwendung von besonderen Schmutzlösungsmitteln, gewöhnlich einem Polymeren von hohem Molekulargewicht, in einer Detergenszusammensetzung oder durch getrennte Behandlung, verliehen. Beispielsweise wird in der EP 0 398 133 A (Procter & Gamble) ein kationisches polymeres schmutzlösendes Mittel für die Verwendung in einer gewebekonditionierenden Zusammensetzung be schrieben.
Ein Nachteil derartiger Zusammensetzungen besteht darin, daß das Schmutzlösungsmittel die Anzahl der Komponenten in der Formulierung erhöht, die Kosten erhöht und das Produkt weniger umweltverträglich macht.
Die EP-A-0 234 311 beschreibt die Verwendung von unlöslichen polyfunktionellen quaternären Ammonium-Verbindungen als Schmutzsammler, um schmutzbeladene Detergenslösungen zu regenerieren. Die Patentschrift enthält keinen spezifischen Hinweis auf die quaternären Ammoniummaterialien, auf welche sich die vorliegende Erfindung bezieht.
Die EP-A-0 309 052 beschreibt die Verwendung von quaternären Ammoniumsalzen, enthaltend zumindest eine Esterbindung als Weichmacher in lagerungsstabilen und biologisch abbauren Wäscheweichmachern. Die Zusammensetzungen enthalten auch einen linearen alkoxylierten Alkohol.
Es wurde nun gefunden, daß Wäscheweichmacher, enthaltend biologisch abbaubare, estergebundene quaternäre Ammonium-Verbindungen schmutzlösende Eigenschaften an Gewebe übertragen können, ohne die Verwendung eines getrennten schmutzlösenden Mittels.
Gemäß der Erfindung wird daher die Verwendung als ein schmutzlösendes Mittel in einem Wäscheweichmacher ein quaternäres Ammoniummaterial vorgesehen, enthaltend eine Verbindung mit zwei C&sub1;&sub2;&submin;&sub2;&sub8;-Alkyl- oder -Alkenylgruppen, verbunden über eine Esterbindung mit dem quaternären Stickstoffatom.
Bevorzugterweise ist die Zusammensetzung eine Flüssigkeit, enthaltend eine wässerige Base.
Ein bevorzugter Typ des estergebundenen quaternären Ammoniummaterials für die Verwendung in Zusammensetzungen gemäß der Erfindung kann durch die nachfolgende Formel:
wiedergegeben werden, worin eine Alkyl- oder Hydroxyalkyl gruppe, enthaltend von 1 bis 4 Kohlenstoffatome, ist und R eine C&sub1;&sub1;&submin;&sub2;&sub3;-Alkylkette bedeutet.
Bevorzugte Materialien dieser Klasse und ihr Herstellungsverfahren werden beispielsweise in der US-Patentschrift 4 137 180 (Lever Brothers) beschrieben. Bevorzugterweise enthalten diese Materialien geringe Mengen des entsprechenden Monoesters, wie in der US-Patentschrift 4 137 180 beschrieben, beispielsweise 1-Talgoxy-2-hydroxytrimethylammoniumpropanchlorid.
Bevorzugterweise beträgt der Gehalt an estergebundenen quaternären Ammonium-Verbindungen zumindest 1 Gewichtsprozent der Zusammensetzung, bevorzugter mehr als 3 Gewichtsprozent der Zusammensetzung; insbesondere interessant sind konzentrierte Zusammensetzungen, welche mehr als 7 % an estergebundener quaternärer Ammonium-Verbindung enthalten. Der Gehalt der estergebundenen quaternären Ammonium-Verbindungen liegt bevorzugterweise zwischen 1 und 80 Gewichtsprozent, bevorzugterweise zwischen 3 bis 50 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt zwischen 8 bis 50 Gewichtsprozent.
Der Weichmacher kann bei niedrigen Temperaturen durch Zusatz von nichtionischen Stabilisatoren stabilisiert werden. Geeignete nichtionische Stabilisatoren, welche verwendet werden können, schließen die Kondensationsprodukte von primären linearen C&sub8;&submin;&sub2;&sub2;-Alkoholen mit 10 bis 20 Mol Ethylenoxid ein. Die Alkohole können gesättigt oder ungesättigt sein. Insbesondere sind dies Genapol T-110, Genapol T-150, Genapol T-200, Genapol C-200 (alles Handelsmarken; alle von Hoechst AG), Lutensol AT18 (Handelsmarke) von BASF, Genapol 0-100 und Genapol 0-150 (Handelsmarken) von Hoechst, oder Fettalkohole, beispielsweise Laurex CS (Handelsmarke), von Albright and Wilson oder Adol 340 (Handelsmarke) von Sherex. Bevorzugterweise hat der nichtionische Stabilisator einen HLB-Wert von zwischen 10 und 20, bevorzugter von zwischen 12 und 20.
Vorteilhafterweise ist der nichtionische Stabilisator biologisch abbaubar und hat eine niedrige wässerige Toxizität. Die Verwendung von weniger als 10 Mol Ethylenoxid führt zu einem annehmbaren akuten wässerigen Toxizitätswert von > 1 mg/l EC&sub5;&sub0; 48 Stunden für Daphnien und Algen und EC&sub5;&sub0; 96 Stunden für Fisch, insbesondere, wenn der HLB-Wert der nichtionischen Verbindung kleiner als 12 ist.
Bevorzugterweise ist der Gehalt des nichtionischen Stabilisators innerhalb des Bereiches von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, bevorzugter von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt von 1 bis 4 Gewichtsprozent. Das Molverhältnis der quaternären Ammonium-Verbindung zu dem nichtionischen stabilisierenden Mittel liegt innerhalb des Bereiches von 40 : 1 bis etwa 1 : 1, bevorzugterweise innerhalb des Bereiches von 18 : 1 bis etwa
Die Zusammensetzung kann auch Fettsäuren enthalten, beispielsweise C&sub8;&submin;&sub2;&sub4;-Alkyl- oder -Alkenyl-monocarbonsäuren oder Polymeren derselben. Bevorzugterweise werden gesättigte Fettsäuren verwendet, insbesondere gehärtete Talg-C&sub1;&sub6;&submin;&sub1;&sub8;-fettsäuren. Bevorzugterweise ist die Fettsäure nicht verseift, noch bevorzugter ist es eine freie Fettsäure, beispielsweise Ölsäure, Laurinsäure oder Talgfettsäure.
Der Gehalt an Fettsäure-Material beträgt bevorzugterweise mehr als 0,1 Gewichtsprozent, bevorzugter mehr als 0,2 Gewichtsprozent. Insbesondere bevorzugt sind Konzentrate, enthaltend von 0,5 bis 20 Gewichtsprozent Fettsäure, bevorzugter 1 bis 10 Gewichtsprozent. Das Gewichtsverhältnis von quaternärem Ammoniummaterial zu Fettsäure-Material beträgt bevorzugterweise von 10 : 1 bis 1 : 10.
Die Zusammensetzungen der Erfindung haben bevorzugterweise einen pH-Wert von mehr als 2,0, bevorzugter von weniger als 5.
Die Zusammensetzung kann auch ein oder mehrere wahlfreie Bestandteile enthalten, ausgewählt aus nichtwässerigen Lösungsmitteln, pH-Wert-Puffersubstanzen, Parfums, Parfumträgern, Fluoreszenzmitteln, Farbstoffen, Hydrotropen, Antischaummitteln, Antivergrauungsmitteln, Enzymen, optischen Aufhellungsmitteln, Trübungsmitteln, Antischrumpfmitteln, Antiknittermitteln, Antifleckenmitteln, Germiciden, Fungiciden, Antioxidationsmitteln, Antikorrosionsmitteln, faltenverleihenden Mitteln, antistatischen Mitteln und Bügelhilfen.
Die Zusammensetzung kann auch nichtionische gewebeweichmachende Mittel, wie Lanolin und deren Derivate, enthalten.
Die Erfindung wird nun durch die nachfolgenden Beispiele erläutert. In den Beispielen sind alle Prozentangaben auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1

Flüssige wäscheweichmachende Zusammensetzungen wurden wie folgt hergestellt.
Das kationische gewebeweichmachende Mittel, die Fettsäure und das nichtionische stabilisierende Mittel, wo geeignet, wurden vorgemischt und miteinander zur Bildung einer klaren Schmelze erhitzt. Die so gebildete geschmolzene Mischung wurde während eines Zeitraums von zumindest einer Minute unter ständigem Rühren in Wasser bei 700 bis 80ºC zur Bildung einer Dispersion eingetragen.
Die schmutzlösenden Eigenschaften, verliehen an Polyester- Teststücke durch Behandlung mit den Zusammensetzungen, wurden durch Messen der Änderung im Reflexionsfaktor anschließend an die Verfleckung und einer nachfolgenden Wäsche in einer geeigneten Detergens-Zusammensetzung bestimmt. Die Stücke wurden zuerst 5 Minuten lang in 1 Liter 14ºFH-Wasser, enthaltend 0,67 ml von jeder Zusammensetzung, gespült. Die Stücke wurden dann auf der Leine getrocknet und mit 100 Mikrolitern Olivenöl, enthaltend 0,06 % Sudanrot-Farbstoff, verfleckt. Es wurde dem Fleck während einer minimalen Zeit von zwei Tagen erlaubt, sich auszubreiten, wonach der Reflexionsfaktor des verfleckten Stücks (R&sub1;) unter Verwendung eines ICS-Mikromatch gemessen wurde. Die Stücke wurden dann gewaschen, gespült und an der Leine getrocknet, unter Verwendung von 5q/l New System Persil Automatic (Handelsmarke) in 14ºFH-Wasser für einen 15 Minuten langen waschzyklus. Der Reflexionsfaktor des vorbehandelten gewaschenen Stücks (R&sub2;) wurde gemessen und die prozentuale Waschwirkung gemäß der nachfolgenden Gleichung berechnet.
% Waschwirkung

K5&sub1;

worin
Je höher der Waschwirkungs-Prozentsatz ist, desto größer ist der Vorteil der Schmutzfreisetzung. Zusammensetzung Gewichtsprozent Arquad 2HT¹ (Handelsmarke) Fettsäure³ Talg 11EO&sup4; Wasser und kleinere Bestandteile zum Ausgleich % Waschwirkung

Anmerkungen

Die Formulierung B entspricht einem kommerziell verfügbaren Wäscheweichmacher, COMFORT (Handelsmarke) im Handel im United Kingdom durch Lever.
1. Arquad 2HT (Handelsmarke) ist zweifachgehärtetes Talgdimethylammoniumchlorid von Akzo Chemie.
2. HT TMAPC ist 1,2-zweifachgehärtetes Talloyloxy-3-trimethylammoniumpropanchlorid von Hoechst.
3. Ist gehärtete Talgfettsäure, Pristerine 4916 (Handelsmarke) von Unichema.
4. Ist Talgalkohol, ethoxyliert mit 11 Mol Ethylenoxid mit einem HLB-Wert von 13.
Diese Ergebnisse zeigen, daß bekannte Zusammensetzungen, enthaltend herkömmliche quaternäre Ammonium-Zusammensetzungen (Zusammensetzung B) einen geringeren schmutzlösenden Vorteil besitzen als Zusammensetzungen gemäß der Erfindung (Zusammensetzung A).

Beispiel 2

Flüssige Wäscheweichmacher, wie nachfolgend angegeben, wurden, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt. Die schmutzlösenden Eigenschaften der Zusammensetzungen wurden, wie in Beispiel 1 beschrieben, gemessen, mit der Ausnahme, daß die Stücke zuerst in 1 Liter Wasser von 14ºFH, enthaltend 2 ml einer jeden Zusammensetzung, gespült wurden. Zusammensetzung Gewichtsprozent Arquad 2HT¹ (Handelsmarke) Fettsäure³ Wasser zum Ausgleich % Waschwirkung

Anmerkungen

1, 2 und 3 sind in Beispiel 1 angegeben.
Diese Ergebnisse zeigen, daß Zusammensetzungen, welche estergebundene quaternäre Verbindungen enthalten, einen schmutzlösenden Vorteil aufweisen, größer als derjenige, den man durch Zusammensetzungen erhält, die herkömmliche quaternäre Verbindungen enthalten, und daß der Vorteil in der Abwesenheit eines nichtionischen stabilisierenden Mittels zu sehen ist.

Beispiel 3

Das Beispiel 2 wurde mit einer Zusammensetzung wiederholt, welche keine nichtionische Verbindung enthielt, um zu zeigen, daß der verbesserte schmutzlösende Vorteil vollständig auf die Verwendung der biologisch abbaubaren, estergebundenen quaternären Ammonium-Verbindungen zurückzuführen ist. Zusammensetzung Gewichtsprozent Arquad 2HT¹ (Handelsmarke) Nichtionisch Wasser zum Ausgleich % Waschwirkung

Anmerkungen

1, 2 und 3 sind in Beispiel 1 angegeben.
Dieses Beispiel zeigt eindeutig das überlegene schmutzlösende Verhalten bei der Verwendung der Weichmacher gemäß der Erfindung. Der Unterschied ist statistisch signifikant; P< 0,05.

Claims

1. Verwendung als ein schmutzlösendes Mittel in einem Wäscheweichmacher von zumindest 1 Gewichtsprozent eines quaternären Ammoniummaterials, enthaltend eine Verbindung mit zwei C&sub1;&sub2;&submin;&sub2;&sub8;- Alkyl- oder -Alkenylgruppen, verbunden über eine Esterbindung mit einer Kohlenwasserstoffkette, welche mit dem quaternären Stickstoffatom verbunden ist.

2. Verwendung eines quaternären Ammoniummaterials gemäß Anspruch 1, worin der Wäscheweichmacher ein nichtionisches stabilisierendes Mittel enthält, welches

(i) ein linearer C&sub8;&submin;&sub2;&sub2;-Alkohol, alkoxyliert mit 10 bis 20 Mol Alkylenoxid, oder

(ii) ein C&sub1;&sub0;&submin;&sub2;&sub0;-Alkohol, oder Mischungen derselben, ist.

3. Verwendung eines quaternären Ammoniummaterials gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin der Wäscheweichmacher ein Fettsäurematerial umfaßt.

4. Verwendung eines quaternären Ammoniummaterials gemäß Anspruch 2, worin die Zusammensetzung von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent des nichtionischen stabilisierenden Mittels enthält.

5. Verwendung eines quaternären Ammoniummaterials gemäß Anspruch 3, worin die Zusammensetzung auch mehr als 0,1 Gewichtsprozent eines Fettsäurematerials enthält.

6. Verwendung eines quaternären Ammoniummaterials gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Zusammensetzung von 3 bis 50 Gewichtsprozent des quaternären Ammoniummaterials, von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent des nichtionischen stabilisierenden Mittels und von 0,5 bis 20 Gewichtsprozent Fettsäurematerial enthält.

7. Verwendung eines quaternären Ammoniummaterials gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, worin das nichtionische stabilisierende Mittel einen HLB-Wert von zwischen 10 und 20 aufweist.

8. Verwendung eines quaternären Ammoniummaterials gemäß Anspruch 7, worin das nichtionische stabilisierende Mittel einen HLB-Wert von zwischen 12 und 20 aufweist.

9. Verwendung eines quaternären Ammoniummaterials gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, worin das quaternäre Ammoniummaterial durch die nachfolgende Formel:

wiedergegeben wird, in welcher R¹ eine Alkyl- oder Hydroxyalkyl gruppe, enthaltend von 1 bis 4 Kohlenstoffatome, ist und R² eine C&sub1;&sub1;&submin;&sub2;&sub3;-Alkylkette bedeutet.