DE69533466T2

DE69533466T2 - Flüssige Weichspülerzusammensetzung

Info

Publication number: DE69533466T2
Application number: DE69533466T
Authority: DE
Inventors: Yushi Wakayama-shi Sakata; Junichi Wakayama-shi Inokoshi; Uichiro Wakayama-shi NISHIMOTO; Tohru Wakayama-shi Kato; Ma. Jose E-08210 Barberà del Vallès Bermejo Oses; Kazuhiko E-08210 Barberà del Vallès Okabe; Kohshiro Naga-gun Sotoya
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1994-10-14
Filing date: 1995-10-13
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2015-10-14
Also published as: ES2227535T3; EP1445303A2; EP0707059B1; EP1445303A3; EP0707059A2; DE69533466D1; EP0707059A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine flüssige Weichmacherzusammensetzung für Kleidung, die in einem Spülbad zum Waschen anwendbar ist und eine hervorragende Weichheit, antistatische Eigenschaften und Wasserabsorptionseigenschaften verschiedenen Textilien verleihen kann.
Stand der Technik
Kleidung neigt dazu, aufgrund des Auswaschens von Textilhilfsstoffen oder des Abbaus der Fasern während des wiederholten Tragens und Waschens steif zu werden, was zu einem unangenehmen Handgefühl führt. Daher sind Weichmacher, die den Textilien Weichheit und antistatische Eigenschaften verleihen können, in letzter Zeit in vielen Haushalten verwendet worden.
Solch ein Weichmacher erniedrigt den Reibungskoeffizienten der Faseroberfläche durch die Schmierwirkung aufgrund des lipophilen Teils des Basismaterialmoleküls des Weichmachers, das auf der Faseroberfläche adsorbiert, wodurch ein weichmachender Effekt gezeigt wird. Wenn ein Textil mit einem Weichmacher, enthaltend ein Basismaterial mit einer hervorragenden weichmachenden Wirkung, behandelt wird, kann jedoch nicht vermieden werden, dass das resultierende Textil beim Anfassen schmierig wird. Insbesondere wenn Unterwäsche, die in direkten Hautkontakt kommt (wie z. B. baumwollgewirkte Unterwäsche oder eine Nylontrikotunterhose) oder ein Handtuch, das in direkten Hautkontakt kommt und bezüglich dessen Handgefühl der Anwender empfindlich ist, mit einem solchen Weichmacher behandelt wurde, wies die resultierende Unterwäsche oder das Handtuch das Problem der Schmierigkeit bei Handgefühl auf, obwohl die Schmierigkeit des mit dem Weichmacher behandelten Textils von der Art der Faser, der Wirkmethode usw. abhängt. Weiterhin wurde, wenn der Weichmacher des Standes der Technik bei der Behandlung von Kleidung in einer höheren Konzentration verwendet wurde, eine höhere weichmachende Wirkung erzielt, aber die Schmierigkeit der resultierenden Kleidung war signifikanter. Dementsprechend wurde in bezug auf die Weichmacherzusammensetzungen des Standes der Technik geglaubt, dass es eine Korrelation zwischen der weichmachenden Wirkung und der Schmierigkeit gibt.
Unter diesen Umständen sind vorgeschlagen worden: ein Weichmacher für Kleidung, umfassend ein Neutralisations- oder Quaternisierungsprodukt einer Aminverbindung mit Ester- und Amidgruppen in seinem Molekül und ein Addukt eines Fettsäurederivats mit Alkylenoxid (siehe JP-OS 57632/1994), ein beim Spülen nach dem Waschen verwendbarer Weichmacher, der ein alkoxyliertes natürliches Fett oder Öl umfasst (siehe JP-OS 10263/1994) usw. Wenn Stoff mit diesen Weichmacherzusammensetzungen behandelt wird, wird in einigen Fällen keine hervorragende weichmachende Wirkung gefunden, während eine hervorragende weichmachende Wirkung mit einem unerwünscht schmierigen Handgefühl in andren Fällen gefunden wird. Bislang ist kein zufriedenstellender Weichmacher entwickelt worden.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung zielt ab auf die Bereitstellung einer flüssigen Weichmacherzusammensetzung, die anwendbar ist in einem Spülbad zum Waschen und Stoff eine hervorragende Weichheit verleihen kann, ohne dem Stoff ein schmieriges Handgefühl zu geben.
Die hiesigen Erfinder haben intensiv geforscht, um das obige Ziel zu erreichen, und haben als Ergebnis der Untersuchungen gefunden, dass das obige Ziel durch das Kombinieren verschiedener ausgewählter Komponenten erreicht werden kann. Die Erfindung wurde auf Grundlage dieser Erkenntnis geschaffen.
Die Erfindung stellt eine flüssige Weichmacherzusammensetzung bereit, umfassend das folgende Weichmachergrundmaterial (1) oder (2) und Wasser:
Weichmachergrundmaterial (1)

eine Mischung, umfassend eine durch die folgende allgemeine Formel (I) dargestellte Verbindung (hiernach als "Verbindung (I)" bezeichnet), eine durch die folgende allgemeine Formel (II) dargestellte Verbindung (hiernach als "Verbindung (II)" bezeichnet), eine durch die folgende allgemeine Formel (III) dargestellte Verbindung (hiernach als "Verbindung (III)" bezeichnet) und eine durch die folgende allgemeine Formel (IV) dargestellte Verbindung (hiernach als "Verbindung (IV)" bezeichnet), unter der Massgabe, dass
das Gewichtsverhältnis der Verbindung (I) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,040 bis 0,327 liegt,
das Gewichtsverhältnis der Verbindung (II) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,298 bis 0,469 liegt,
das Gewichtsverhältnis der Verbindung (III) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,173 bis 0,661 liegt,
das Gewichtsverhältnis der Verbindung (IV) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,001 bis 0,077 liegt,
und dass die Mischung, umfassend die Verbindungen (I), (II), (III) und (IV), einen HLB-Wert nach Griffin im Bereich von 5 bis 12 aufweisen:
(wobei A¹, A² und A³ jeweils eine RCO-Gruppe oder ein Wasserstoffatom darstellen, unter der Massgabe, dass ein Vertreter von A¹, A² und A³ eine RCO-Gruppe darstellt und die anderen Vertreter jeweils ein Wasserstoffatom darstellen, wobei R eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 7 bis 23 Kohlenstoffatomen darstellt, Q eine Alkylengruppe mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen oder eine Alkylengruppenmischung, umfassend eine mit 2 Kohlenstoffatomen und eine mit 3 Kohlenstoffatomen, darstellt, und a, b und c: jeweils eine Zahl von 0 oder mehr darstellen, unter der Massgabe, dass die Summe von a, b und c durchschnittlich 4 bis 18 beträgt),
(wobei B¹, B² und B³ jeweils eine RCO-Gruppe oder ein Wasserstoffatom darstellen, unter der Massgabe, dass zwei Vertreter von B¹, B² und B³ jeweils eine RCO-Gruppe darstellen und der andere Vertreter ein Wasserstoffatom darstellt, wobei R wie oben definiert ist, und Q, a, b und c wie oben definiert sind),
(wobei D¹, D² und D³ jeweils eine RCO-Gruppe darstellen, wobei R wie oben definiert ist, und Q, a, b und c wie oben definiert sind), und
(wobei Q, A, b und c wie oben definiert sind) und

Weichmachergrundmaterial (2)

eine Mischung, umfassend die folgenden Komponenten (A) und (B), wobei das Gewichtsverhältnis der Komponente (A) zur Komponente (B) im Bereich von 2 : 1 bis 1 : 9 liegt:

Komponente (A)

eine Mischung, umfassend eine durch die folgende allgemeine Formel (V) dargestellte Verbindung (hiernach als "Verbindung (V)" bezeichnet), eine durch die folgende allgemeine Formel (VI) dargestellte Verbindung (hiernach als "Verbindung (VI)" bezeichnet), eine durch die folgende allgemeine Formel (VII) dargestellte Verbindung (hiernach als "Verbindung (VII)" bezeichnet) und eine durch die folgende allgemeine Formel (VIII) dargestellte Verbindung (hiernach als "Verbindung (VIII)" bezeichnet),
unter der Massgabe, dass
das Gewichtsverhältnis der Verbindung (V) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,040 bis 0,527 liegt,
das Gewichtsverhältnis der Verbindung (VI) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,133 bis 0,469 liegt,
das Gewichtsverhältnis der Verbindung (VII) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,013 bis 0,661 liegt,
das Gewichtsverhältnis der Verbindung (VIII) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,001 bis 0,417 liegt,
und dass die Mischung, umfassend die Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII), einen HLB-Wert nach Griffin im Bereich von 5 bis 15 aufweist, mit Ausnahme der Mischungen, die unter die Kategorie des Weichmachergrundmaterials (1) fallen:
(wobei A¹, A², A³ und Q jeweils wie oben definiert sind und x, y, und z jeweils eine Zahl von 0 oder mehr ist, unter der Massgabe, dass die Summe von x, y und z durchschnittlich im Bereich von 1 bis 50 liegt),
(wobei B¹, B², B³, Q, x, y und z jeweils wie oben definiert sind),
(wobei D¹, D², D³, Q, x, y und z jeweils wie oben definiert sind) und
(wobei Q, x, y, und z jeweils wie oben definiert sind), und

Komponente (B)
mindestens ein Vertreter, ausgewählt aus den folgenden Komponenten (B-1) und (B-2):
Komponente (B-1)

eine durch die folgende allgemeine Formel (X) dargestellte Verbindung:
(wobei R² und R³ gleich oder verschieden voneinander sind und eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 7 bis 23 Kohlenstoffatomen darstellen, R⁴ und R⁵ jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen, und X^– ein Halogenion oder R⁴SO₄ darstellt, wobei R⁴ wie oben definiert ist), und

Komponente (B-2)

eine durch die folgende allgemeine Formel (XI) dargestellte Verbindung:
(wobei E¹, E² und E³ jeweils eine R⁷CO-Gruppe oder ein Wasserstoffatom darstellen, unter der Massgabe, dass mindestens ein Vertreter von E¹, E² und E³ eine R⁷CO-Gruppe darstellt, wobei R⁷ eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 7 bis 23 Kohlenstoffatomen darstellt, R⁶ eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, und Y^– ein Halogenion oder R⁶SO₄ darstellt, wobei R⁶ wie oben definiert ist).

Die Erfindung stellt ferner eine flüssige Weichmacherzusammensetzung, umfassend das obige Weichmachergrundmaterial (1) und die oben beschriebene Komponente (B) als Aufbaustoff des Weichmachergrundmaterials (2) bereit, wobei das Gewichtsverhältnis von Weichmachergrundmaterial (1) zur Komponente (B) im Bereich von 2 : 1 bis 1 : 9 liegt.
Die Erfindung wird nun detaillierter beschrieben.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Weichmachergrundmaterial (1)
In dem Weichmachergrundmaterial (1), umfassend die Verbindungen (I) bis (IV), muss das Mischungsverhältnis dem Erfordernis genügen, dass das Gewichtsverhältnis der Verbindung (I) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,040 bis 0,327, vorzugsweise 0,040 bis 0,317, liegen sollte, das der Verbindung (II) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,298 bis 0,469 liegen sollte, das der Verbindung (III) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,173 bis 0,661, vorzugsweise 0,183 bis 0,661, liegen sollte, und das der Verbindung (IV) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,001 bis 0,077, vorzugsweise 0,001 bis 0,067, liegen sollte.
Wenn das Mischungsverhältnis dem obigen Erfordernis genügt, wird die resultierende Weichmacherzusammensetzung eine gute Stabilität aufweisen. Obwohl der Grund für dieses Phänomen nicht immer ersichtlich ist, wird vermutet, dass das Weichmachergrundmaterial (1) mit einem wie oben beschriebenen Mischungsverhältnis eine verminderte Kristallinität aufweisen kann und daher die resultierende flüssige Weichmacherzusammensetzung an der Abscheidung des Grundmaterials (1) gehindert wird, wodurch weder ein Verdicken noch eine Gelierung oder eine andere Erscheinungsänderung bewirkt wird.
In jeder der allgemeinen Formeln (I), (II), (III) und (IV) beträgt die Summe von a, b und c durchschnittlich 4 bis 18, vorzugsweise 4 bis 12. Wenn die Summe von a, b und c innerhalb dieses Bereichs fällt, ist es insbesondere möglich, eine stabile Weichmacherzusammensetzung herzustellen und die erwünschte Weichmacherwirkung zu erzielen.
Es ist wesentlich, dass der HLB-Wert nach Griffin des Weichmachergrundmaterials (1) 5 bis 12, vorzugsweise 5, 6 bis 12, beträgt. Wenn der HLB-Wert innerhalb dieses Bereichs fällt ist es insbesondere möglich, eine stabile Weichmacherzusammensetzung herzustellen und eine zufriedenstellende Weichmacherwirkung zu erzielen.
Der HLB-Wert nach Griffin eines Fettsäureesters eines mehrwertigen Alkohols wird durch die folgende Formel berechnet: HLB nach Griffin = 20 × (1 – S/A)(wobei
S: Verseifungswert (mg KOH/g) des Fettsäureesters des mehrwertigen Alkohols, und
A: Säurewert (mg KOH/g) der Fettsäure des Fettsäureesters des mehrwertigen Alkohols.
In den allgemeinen Formeln (I) bis (III) ist die Gruppe R z. B. mindestens eine Alkylgruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkyl, das sich von Talg-Fettsäure ableitet, das sich von gehärteter Talg-Fettsäure ableitet, das sich von Palmstearinsäure ableitet und das sich von gehärteter Palmstearinsäure ableitet.
Das Weichmachergrundmaterial (1) kann z. B. durch die folgenden Syntheseverfahren (i) bis (iv) hergestellt werden.
Syntheseverfahren (i)
Das Weichmachergrundmaterial (i) kann durch Verestern von Glycerin mit einer Fettsäure und Durchführung der Additionsreaktion des erhaltenen Esters mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid hergestellt werden. In der Addition mit sowohl Ethylenoxid als auch Propylenoxid wird es bevorzugt, dass die Additionsreaktion mit Ethylenoxid nach der mit Propylenoxid erfolgt, obwohl die Additionsreaktion mit entweder Ethylenoxid oder Propylenoxid zuerst erfolgen kann und die Additionsreaktionen mit Ethylenoxid und Propylenoxid gleichzeitig durchgeführt werden können. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Anzahl an Propylenoxidmolekülen, die zu einer Glycerineinheit hinzugefügt werden, 3 oder weniger beträgt.
Obwohl die obige Veresterung gemäss dem Syntheseverfahren (i) ohne einen Katalysator durchgeführt werden kann, kann sie in Anwesenheit eines Säurekatalysators, wie z. B. Schwefelsäure, Chlorwasserstoffsäure oder p-Toluolsulfonsäure durchgeführt werden. Beispiele der in der Veresterung zu verwendenden Fettsäure umfassen Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Oleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Arachidonsäure, Behensäure und Fettsäuren, die aus Kokosnussöl, Palmkernöl, nicht-gehärtetem oder gehärtetem Talg, Schmalz, Palmöl, Sonnenblumenkernöl, Fischöl, Palmstearin und gehärteten Palmstearin hergestellt werden, die jeweils allein oder als eine Mischung von zwei oder mehreren davon verwendet werden können. Von diesen Fettsäuren ist es bevorzugt, Kokosnussöl-Fettsäure, Palmkernöl-Fettsäure, Palmöl-Fettsäure, nicht-gehärtete oder gehärtete Talg-Fettsäure, nicht-gehärtete oder gehärtete Palmstearinsäure oder eine Mischung von zwei oder mehreren davon zu verwenden.
Die Additionsreaktion wird in Anwesenheit von NaOH, KOH, NaOCH₃, KOCH₃, einem Alkalimetallsalz der Fettsäure oder dergleichen als Katalysator durchgeführt. Es wird bevorzugt, dass die Menge an zugefügtem Katalysator die erforderliche Menge für die Additionsreaktion um die Menge übersteigt, die zum Neutralisieren des für die obige Veresterung verwendeten Säurekatalysators erforderlich ist.
Syntheseverfahren (ii)
Das Weichmachergrundmaterial (1) kann durch Umesterung eines Fettsäureesters mit Glycerin und Durchführung der Addition des erhaltenen Esters mit Alkylenoxid durchgeführt werden.
Der in der Umesterung zu verwendende Katalysator umfasst NaOH, KOH, NaOCH₃ und KOCH₃.
Beispiele des in dem Syntheseverfahren (ii) zu verwendenden Fettsäureesters umfassen Ester der im Abschnitt "Syntheseverfahren (i)" beschriebenen Fettsäuren mit Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Ethylenglykol, Glycerin, Erythritol, Pentaerythritol, Xylitol, Sorbitol und Sorbitan.
Unter diesen Fettsäureestern werden die folgenden Verbindungen bevorzugt:
R-COOCH₃, R-COOCH₂CH₃
(wobei R wie oben definiert ist).
Die Additionsreaktion des Syntheseverfahrens (ii) wird in Anwesenheit eines Katalysators, wie z. B. NaOH, KOH, NaOCH₃, KOCH₃ oder einem Alkalimetallsalz einer Fettsäure, durchgeführt. Der in der vorstehenden Umesterung verwendete Katalysator kann als solcher in der Additionsreaktion verwendet werden. Die Art des Alkylenoxids und die Reihenfolge der Additionsreaktion sind die gleichen wie im Abschnitt "Syntheseverfahren (i)".
Syntheseverfahren (iii)
Das Weichmachergrundmaterial (1) kann durch Durchführung der Additionsreaktion von Glycerin mit einem Alkylenoxid und Verestern des erhaltenen Addukts mit einer Fettsäure hergestellt werden.
Die Additionsreaktion und die Veresterung des Syntheseverfahrens (iii) können unter den gleichen Bedingungen durchgeführt werden wie im Abschnitt "Syntheseverfahren (i)" beschrieben.
Die in der Veresterung des Syntheseverfahrens (iii) zu verwendende Fettsäure kann unter den im Abschnitt "Syntheseverfahren (i)" beschriebenen ausgewählt werden.
Syntheseverfahren (iv)
Das Weichmachergrundmaterial (1) kann durch Durchführung der Additionsreaktion von Glycerin mit einem Alkylenoxid und Umesterung eines Fettsäureesters mit dem erhaltenen Addukt durchgeführt werden.
Die Additionsreaktion und die Umesterung des Syntheseverfahrens (iv) können unter den gleichen Bedingungen durchgeführt werden wie im Abschnitt "Syntheseverfahren (ii)" beschrieben.
Der in der Umesterung des Syntheseverfahrens (iv) zu verwendende Fettsäureester umfasst die folgenden Verbindungen:
R-COOCH₃, R-COOCH₂CH₃
(wobei R wie oben definiert ist).
Spezifische Beispiele des Weichmachergrundmaterials (1) umfassen Addukte von Mischungen, umfassend Glyceride von Talg-Fettsäure und Glycerin mit Alkylenoxiden, solche von Mischungen, umfassend Glyceride von teilweise gehärteter Talg-Fettsäure und Glycerin mit Alkylenoxiden, solche von Mischungen, umfassend Glyceride von Palmstearinsäure und Glycerin mit Alkylenoxiden, solche von Mischungen, umfassend Glyceride von gehärteter Palmstearinsäure und Glycerin mit Alkylenoxiden, solche von Mischungen, umfassend Laurinsäureester und Glycerin mit Alkylenoxiden, solche von Mischungen, umfassend Glyceride von Palmkernöl-Fettsäure und Glycerin mit Alkylenoxiden, solche von Mischungen, umfassend Glyceride von Kokosnussöl-Fettsäure und Glycerin mit Alkylenoxiden und solche von Mischungen, umfassend Glyceride von Palmöl-Fettsäure und Glycerin mit Alkylenoxiden. Diese Addukte von Alkylenoxiden werden vorzugsweise solche von Ethylenoxid sein.
Weichmachergrundmaterial (2)
Das erfindungsgemässe Weichmachergrundmaterial (2) ist eine Mischung, umfassend die obigen Komponenten (A) und (B). Das Gewichtsverhältnis von Komponente (A) zu Komponente (B) liegt im Bereich von 2 : 1 bis 1 : 9, vorzugsweise 1 : 1 bis 1 : 9, noch bevorzugter 1 : 2 bis 1 : 9. Wenn das Gewichtsverhältnis innerhalb des erwähnten Bereiches fällt, ist es insbesondere möglich, die erwünschten erfindungsgemässen Wirkungen zu erzielen.
Komponente (A)
Die erfindungsgemässe Komponente (A) ist eine Mischung, umfassend die obigen Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII), mit Ausnahme der Mischungen, die unter die Kategorie des Weichmachergrundmaterials (1) fallen. In der Komponente (A), umfassend die Verbindungen (V) bis (VIII), muss das Mischungsverhältnis dem Erfordernis genügen, dass das Gewichtsverhältnis der Verbindung (V) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,040 bis 0,527, vorzugsweise 0,047 bis 0,346, noch bevorzugter 0,163 bis 0,346 liegen sollte, das der Verbindung (VI) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,133 bis 0,469, vorzugsweise 0,310 bis 0,458, noch bevorzugter 0,404 bis 0,458, liegen sollte, das der Verbindung (VII) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,013 bis 0,661, vorzugsweise 0,154 bis 0,641, noch bevorzugter 0,154 bis 0,375 liegen sollte, und das der Verbindung (VIII) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,001 bis 0,417, vorzugsweise 0,002 bis 0,096, noch bevorzugter 0,017 bis 0,096 liegen sollte.
Wenn das Mischungsverhältnis dem obigen Erfordernis genügt, wird die resultierende Weichmacherzusammensetzung eine gute Stabilität aufweisen. Obwohl der Grund für dieses Phänomen nicht immer ersichtlich ist, wird vermutet, dass die Komponente (A) mit einem solchen Mischungsverhältnis wie oben beschrieben eine erniedrigte Kristallinität aufweisen kann und daher die resultierende flüssige Weichmacherzusammensetzung am Abscheiden der Komponente (A) gehindert werden kann, was weder ein Verdicken, noch eine Gelierung, noch eine andere Erscheinungsänderung bewirkt.
In jeder der allgemeinen Formeln (V), (VI), (VII) und (VIII) beträgt die Summe von x, y und z durchschnittlich 1 bis 50, vorzugsweise 3 bis 50, noch bevorzugter 3 bis 40. Wenn die Summe von x, y und z innerhalb dieses Bereichs fällt, wird eine besonders stabile Weichmacherzusammensetzung hergestellt werden und die erwünschte erfindungsgemässe Weichmacherwirkung erreicht werden.
Die das Weichmachergrundmaterial (2) aufbauende Komponente (A) muss einen HLB-Wert nach Griffin im Bereich von 5 bis 15 aufweisen, so dass eine stabile Weichmacherzusammensetzung hergestellt werden und eine zufriedenstellende Weichmacherwirkung erzielt werden kann.
In den allgemeinen Formeln (V) bis (VII) ist die Gruppe (A) z. B. mindestens eine Alkylgruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkyl, das sich von Kokosnussöl-Fettsäure ableitet, das sich von Palmkernöl-Fettsäure ableitet, das sich von Palmöl-Fettsäure ableitet, das sich von Palmstearinsäure ableitet, das sich von gehärteter Palmstearinsäure ableitet, das sich von Talg-Fettsäure ableitet und das sich von gehärteter Talg-Fettsäure ableitet.
Die das Weichmachergrundmaterial (2) aufbauende Komponente (A) kann durch die gleichen Verfahren wie die zur Herstellung des Weichmachergrundmaterials (1) beschriebenen hergestellt werden.
In den allgemeinen Formeln (V), (VI), (VII) und (VIII) ist das zugefügte Alkylenoxid vorzugsweise Ethylenoxid.
Komponente (B)
Die erfindungsgemässe Komponente (B) ist mindestens ein Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den durch die allgemeine Formel (X) dargestellten Verbindungen (B-1) und den durch die allgemeine Formel (XI) dargestellten Verbindungen (B-2).
Komponente (B-1)
In der allgemeinen Formel (X) stellt X^– ein Halogenidion (wie z. B. Cl^–, Br^– oder dergleichen), CH₃SO₄ ^–, C₂H₅SO₄ ^–, C₃H₇SO₄ ^– oder dergleichen dar.
Das als Komponente (B-1) zu verwendende quaternäre Ammoniumsalz (X) kann z. B. nach dem folgenden Reaktionsschema hergestellt werden:
(wobei
R², R³, R⁴, R⁵ und X^– jeweils wie oben definiert sind, und
E ein Halogenatom oder R⁵-SO₄ ^– darstellt, wobei R⁵ wie oben definiert ist).
Genauer gesagt wird zuerst ein Imidazolin (XXII) durch die Reaktion von N-(2-Aminoethyl)ethanolamin (XX) mit einer Fettsäure (XXI) hergestellt. Das molare Verhältnis von N-(2-Aminoethyl)ethanolamin (XX) zu der Fettsäure (XXI) kann im Bereich von 1,0 bis 2,0, vorzugsweise 1,1 bis 1,5, liegen. Die Reaktionstemperatur kann im Bereich von 150 bis 250°C, vorzugsweise 180 bis 230°C, liegen. Um die Entwässerung zu verstärken, wird es bevorzugt, dass das Reaktionssystem nach und nach auf etwa 5 Torr Vakuum gebracht wird.
Die in der obigen Reaktion zu verwendende Fettsäure (XXI) ist im allgemeinen eine, die aus einem natürlichen Fett oder Öl stammt, wie z. B. Kokosnussöl, Palmöl, Talg, Rapsöl oder Fischöl, oder alternativ kann sie eine synthetische Fettsäure mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen sein.
Das so hergestellte Imidazolin (XXII) wird in ein ringgeöffnetes Derivat (XXIII) in Anwesenheit eines Katalysators, wie z. B. NaOH, oder ohne einen Katalysator, entweder in einem Mischlösungsmittel, wie beispielsweise Wasser/Ethanol, oder in Wasser, hydrolysiert. In dieser Hydrolyse beträgt die verwendete Menge an Wasser 1 bis 10 mol, vorzugsweise 2 bis 5 mol pro Mol Imidazolin (XXII), während Ethanol in einer Menge von 0 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, in bezug auf die Gesamtsumme des Imidazolins (XXII) und Wasser verwendet wird. Natriumhydroxid wird in einer Menge von 0 bis 10 mol-%, vorzugsweise 0 bis 5 mol-%, in bezug auf das Imidazolin (XXII), verwendet.
Das so hergestellte ringgeöffnete Derivat (XXIII) wird zu einem amidierten tertiären Amin (XXV) entweder durch Umsetzen des Derivats (XXIII) in einer Leukart-Reaktion mit einem Aldehyd (XXIV), wie z. B. Formaldehyd oder Acetaldehyd, unter herkömmlichen Bedingungen oder durch Alkylieren des Derivats (XXIII) durch Reduktion (mit anderen Worten durch Reaktion des Derivats (XXIII) mit einem Aldehyd (XXIV) und Hydrieren des erhaltenen Produkts in Anwesenheit eines Hydrierungskatalysator) umgesetzt. Dann wird das amidierte tertiäre Amin (XXV) mit einer Fettsäure (XXVI) zu einem Ester eines amidierten tertiären Amins (XXVII) verestert. Die bei dieser Veresterung zu verwendende Fettsäure (XXVI) ist im allgemeinen eine, die aus einem natürlichen Fett oder Öl, wie z. B. Kokosnussöl, Palmöl, Talg, Rapsöl, Fischöl oder dergleichen, herrührt, oder alternativ kann sie eine synthetische Fettsäure mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen sein.
Der so hergestellte Ester des amidierten tertiären Amins (XXVII) wird mit einem Quaternisierungsmittel (XXVIII) auf herkömmliche Weise quaternisiert, wobei anschliessend, falls erforderlich, das Gegenion ausgetauscht wird. So wird ein quaternäres Ammoniumsalz (X) erhalten. Das in diesem Fall verwendbare Quaternisierungsmittel (XXVIII) umfasst Alkylhalogenide (wie z. B. Methylchlorid, Ethylchlorid und Methylbromid) und Dialkylschwefelsäuren (wie z. B. Dimethylschwefelsäure und Diethylschwefelsäure). Die Quaternisierung kann in einem Lösungsmittel durchgeführt werden, und Beispiele des Lösungsmittels umfassen niedere Alkohole, wie z. B. Ethanol, Isopropanol und Butanol, das erfindungsgemässe Weichmachergrundmaterial (1), die Komponente (A) des erfindungsgemässen Weichmachergrundmaterials (2) und Mischungen von zwei oder mehreren davon. Das so hergestellte quaternäre Ammoniumsalz kann, sofern erforderlich, einer Auswechslung des Gegenions mit einem Ionenaustauscherharz oder dergleichen unterworfen werden.
Beispiele der Komponente (B-1) sind wie folgt:
(wobei
R^2–1 und R^3–1 jeweils Alkylgruppen, die von hydrierter Talg-Fettsäure herrührt, sind, und
R^2–2 und R^3–2 jeweils Alkylgruppen, die von hydrierter Palmöl-Fettsäure herrührt, sind.
Komponente (B-2)
Die erfindungsgemässe Komponente (B-2) ist eine durch die allgemeine Formel (XI) dargestellte Verbindung.
In der allgemeinen Formel (XI) ist Y^– ein Halogenidion (wie z. B. Cl^–, Br^– oder dergleichen), CH₃SO₄ ^–, C₂H₅SO₄ ^–, C₃H₇SO₄ ^– oder dergleichen.
Beispiele der Komponente (B-2) sind wie folgt:

(wobei R⁷ wie oben definiert ist).
Die Komponente (B-2) kann z. B. durch Verestern von Triethanolamin mit einer Fettsäure und Quaternisieren des erhaltenen Esters hergestellt werden. Das in dieser Quaternisierung verwendbare Lösungsmittel umfasst niedere Alkohole, wie z. B. Ethanol, Isopropanol und Butanol, das erfindungsgemässe Weichmachergrundmaterial (1), die Komponente (A) des erfindungsgemässen Weichmachergrundmaterials (2) und Mischungen von zwei oder mehreren davon.
Weichmacherzusammensetzung (1)
Die erfindungsgemässe Weichmacherzusammensetzung umfasst die obigen Weichmachergrundmaterialien (1) oder (2) und Wasser.
Obwohl das Weichmachergrundmaterial (1) alleine als Weichmachergrundmaterial verwendet werden kann, kann das Weichmachergrundmaterial (1) zusammen mit der Komponente (B) des Weichmachergrundmaterials (2) verwendet werden. Wenn das Weichmachergrundmaterial (1) zusammen mit der Komponente (B) des Weichmachergrundmaterials (2) verwendet wird, ist es erwünscht, dass das Gewichtsverhältnis des Weichmachergrundmaterials (1) zu der Komponente (B) des Weichmachergrundmaterials (2) im Bereich von 2 : 1 bis 1 : 9, noch erwünschter 1 : 1 bis 1 : 9, am gewünschtesten 1 : 2 bis 1 : 9, beträgt. Wenn das Gewichtsverhältnis innerhalb dieses Bereichs liegt, kann eine besonders hervorragende Weichmacherwirkung erzielt werden.
Erfindungsgemäss werden das Weichmachergrundmaterial (1) oder (2) oder die Weichmachergrundmaterialien (1) und (2) (hiernach als "die Weichmachergrundmaterialien (1) und/oder (2)" bezeichnet) in einer Menge von 3 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-%, noch bevorzugter 5 bis 25 Gew.-%, in bezug auf die Weichmacherzusammensetzung, verwendet.
Wenn die Menge an Weichmachergrundmaterial (1) und/oder (2) innerhalb dieses Bereichs liegt, kann erfindungsgemäss eine besonders erwünschte Weichmacherwirkung erzielt werden, und die resultierende Weichmacherzusammensetzung wird keine zu hohe Viskosität aufweisen, so dass sie nicht leicht aus der Flasche entnommen werden kann.
Unter den erfindungsgemässen Weichmacherzusammensetzungen neigt eine, die das Weichmachergrundmaterial (1) und/oder (2) in einer grösseren Menge enthält, dazu, während der Lagerung zu verdicken. Um eine solche Verdickung zu verhindern, kann die erfindungsgemässe Weichmacherzusammensetzung weiterhin, als Komponente (C), eine durch die Additionsreaktion einer Verbindung mit mindestens drei aktiven Wasserstoffatomen mit einem Alkylenoxid mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen hergestellte Polyetherverbindung mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 5.000 bis 2.000.000 enthalten (wobei die Gesamtmenge der Ethylenoxideinheiten 55 Gew.-% oder mehr in bezug auf die Komponente (C) beträgt), oder ein Derivat davon enthalten.
Beispiele der Verbindung mit mindestens drei aktiven Wasserstoffatomen, die als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Komponente (C) verwendet werden kann, umfassen mehrwertige Alkohole, wie z. B. Trimethylolpropan, Diethanolamin, Triethanolamin, Glycerin, Pentaerythritol, Sorbitol, Sucrose, Polyglycerin, Polyvinylalkohol und teilweise verseiftes Polyvinylacetat; mehrwertige Phenole, wie z. B. Phenolharze und Alkylphenol-Formalin-Kondensate; und Polyaminverbindungen, wie z. B. Polyethylenimine (z. B. Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin und Pentaethylenhexamin). Weiterhin können teilweise amidierte Derivate und N-alkylierte Derivate dieser Polyaminverbindungen verwendet werden, sofern sie zumindest drei aktive Wasserstoffatome aufweisen.
Die Komponente (C) kann durch Durchführung der Additionsreaktion einer Verbindung mit mindestens drei aktiven Wasserstoffatomen mit einer Alkylenoxidkomponente, enthaltend Ethylenoxid als wesentliche Komponente, in herkömmlicher Weise hergestellt werden. Insbesondere ist die Komponente (C) vorzugsweise ein Addukt der Verbindung mit Ethylenoxid allein oder ein Addukt hiervon mit sowohl Ethylenoxid als auch Propylenoxid, wobei alle oder ein Teil der Ethylenoxid- und Propylenoxidmoleküle in Blockform angeordnet sind. Obwohl die Reihenfolge der Additionsreaktionen beliebig sein kann, wird ein Addukt bevorzugt, das hergestellt wird durch Durchführung der Additionsreaktion einer Verbindung mit mindestens drei aktiven Wasserstoffatomen mit Propylenoxid (hiernach als "PO" abgekürzt) und hiernach die Additionsreaktion des erhaltenen Addukts mit Ethylenoxid (hiernach als "EO" abgekürzt), weil eine Weichmacherzusammensetzung, umfassend ein solches Addukt nicht während der Lagerung verdickt, selbst wenn der Gehalt des erfindungsgemässen Grundmaterials hoch ist.
Das Molekulargewicht der Komponente (C) kann im Bereich von 5.000 bis 2.000.000, vorzugsweise 10.000 bis 100.000, liegen. Weiterhin macht das Gesamtgewicht der Oxyethyleneinheiten (EO-Ketten) mindestens 55 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 80 Gew.-%, des Molekulargewichts der Komponente (C) aus.
Wenn das Molekulargewicht der Komponente (C) weniger als 5.000 beträgt, wird die resultierende Weichmacherzusammensetzung während der Lagerung nicht ausreichend am Verdicken gehindert sein, während bei Überschreiten von 2.000.000 die resultierende Weichmacherzusammensetzung unvorteilhaft eine zu hohe Viskosität aufweisen wird, um leicht aus einer Flasche entnommen werden zu können.
Wenn das Gesamtgewicht der Oxyethyleneinheiten weniger als 55 Gew.-% des Molekulargewichts der Komponente (C) ausmacht, wird die resultierende Weichmacherzusammensetzung während der Lagerung nicht ausreichend am Verdicken gehindert sein.
Das als die Komponente (C) verwendbare Derivat der Polyetherverbindung umfasst Vernetzungsprodukte der Polyetherverbindung mit Isocyanatverbindungen; Produkte, die durch Sulfonieren, Phosphorylieren und Carboxyalkylieren der Polyetherverbindung an der terminalen Hydroxygruppe hergestellt werden; Produkte, die durch Verestern der terminalen Hydroxygruppe der Polyetherverbindung mit Fettsäuren hergestellt werden; und kationische Produkte, die durch Umwandlung eines Teils der Stickstoffatome der Polyetherverbindung in Kationen hergestellt werden. Von diesen Derivaten werden insbesondere Produkte bevorzugt, die durch Verestern der terminalen Hydroxygruppe der Polyetherverbindung mit Fettsäuren hergestellt werden, und kationische Produkte, die durch Umwandeln eines Teils der Stickstoffatome der Polyetherverbindung zu Kationen hergestellt werden.
Die in der obigen Veresterung zu verwendende Fettsäure ist vorzugsweise eine mit 7 bis 23 Kohlenstoffatomen. Die Anzahl an Doppelbindungen der Fettsäure oder ob die Fettsäure verzweigt ist oder nicht, hat keinen grossen Einfluss auf die Gebrauchsfähigkeit.
Die kationischen Produkte umfassen Produkte, die durch Umwandlung der Polyetherverbindung zu Kationen mit Dialkylschwefelsäuren und Alkylhalogeniden und solche, die durch Neutralisierung mit Essigsäure und Alkylbenzolsulfonsäure hergestellt werden.
Um sowohl die erfindungsgemäss erwünschte Weichmacherfähigkeit als auch die Inhibierung des Verdickens der Weichmacherzusammensetzung während der Lagerung gleichzeitig zu erreichen, ist es erwünscht, dass die Menge der Komponente (C) so eingestellt wird, dass die Menge der Komponente (C) 0,5 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-%, in bezug auf die Weichmacherzusammensetzung beträgt, dass das Gewichtsverhältnis der Komponente (C) zum Weichmachergrundmaterial (1) und/oder (2) 1 : 100 bis 1 : 2,5, vorzugsweise 1 : 50 bis 1 : 5 beträgt, und dass die Gesamtmenge des erfindungsgemässen Weichmachergrundmaterials und der Komponente (C) 3,5 bis 45 Gew.-% oder 4 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 11 bis 40 Gew.-%, noch bevorzugter 14 bis 35 Gew.-%, in bezug auf die Weichmacherzusammensetzung, beträgt.
Die erfindungsgemässe Weichmacherzusammensetzung kann weiterhin eine geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Fettsäure mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen als Komponente (D) enthalten, um die Weichmacherleistung und Lagerungsstabilität der Zusammensetzung zu verbessern. Es ist bevorzugt, dass das Gewichtsverhältnis der Komponente (D) zum Weichmachergrundmaterial (1) und/oder (2) im Bereich von 0,5 : 100 bis 1 : 1, noch bevorzugter 1 : 100 bis 1 : 2 liegt. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Gesamtmenge des Weichmachergrundmaterials (1) und/oder (2) und der Komponente (D) 4 bis 50 Gew.-% in bezug auf die Weichmacherzusammensetzung beträgt. Beispiele der hier zu verwendenden Fettsäure umfassen Carinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Ölsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Arachidinsäure, Behensäure, Fettsäuren, die aus Kokosnussöl, Palmkernöl, nicht-gehärtetem und gehärtetem Talg, Schmalz, Palmöl, Rapsöl, Fischöl, Palmstearin und gehärtetem Palmstearin, und Mischungen von zwei oder mehreren davon hergestellt werden.
Weiterhin kann die erfindungsgemässe Weichmacherzusammensetzung ein durch die folgenden allgemeinen Formeln (XXX-1), (XXX-2) oder (XXX-3) dargestelltes Weichmachergrundmaterial enthalten, und die Menge dieses Weichmachergrundmaterials beträgt 0 bis 15 Gew.-% in bezug auf die Zusammensetzung:
(wobei
R¹⁰ und R¹¹ jeweils Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind,
R¹² eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 7 bis 23 Kohlenstoffatomen ist, und
Z^– ein Halogenidion oder eine R⁸SO₄ ^–-Gruppe ist, wobei R⁸ eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt und Z^– und X^– gleich oder verschieden voneinander sein können),
(wobei
R¹² wie oben definiert ist und
R¹³ eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 7 bis 23 Kohlenstoffatomen ist) und
(wobei
R¹² und R¹³ jeweils wie oben definiert sind, und
R¹⁴ eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 7 bis 23 Kohlenstoffatomen ist).
Weiterhin kann das erfindungsgemässe Weichmachergrundmaterial einen herkömmlichen Weichmacher enthalten, sofern das erfindungsgemässe Ziel nicht beeinträchtigt wird.
Die erfindungsgemässe Weichmacherzusammensetzung kann weiterhin einen Elektrolyten, wie beispielsweise NaCl, CaCl₂, MgCl₂ oder N-Methyl-N,N,N-triethanol-Ammoniumsalz enthalten, um die Viskosität der Zusammensetzung einzustellen. Die verwendete Menge des Elektrolyten beträgt 0 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 2 Gew.-%, in bezug auf die Zusammensetzung.
Die erfindungsgemässe Weichmacherzusammensetzung kann weiterhin eine Säure oder ein Alkali enthalten, um den pH-Wert der Zusammensetzung einzustellen. Im Hinblick auf die Viskosität und Lagerungsstabilität der Zusammensetzung ist es erwünscht, dass der einzustellende pH der Zusammensetzung im Bereich von 1,5 bis 6,5 liegt.
Obwohl die erfindungsgemässe Weichmacherzusammensetzung bezüglich Langzeitlagerung hoch stabil ist, kann die Weichmacherzusammensetzung weiterhin ein nicht-ionisches Tensid, wie z. B. Polyoxyethylen(5–50 mol)alkyl- oder -alkenyl(C_12-24)ether oder Polyoxyethylen(5–50 mol)alkyl- oder -alkenyl(C_12-24)amin; ein Hydrotrop oder ein hydrotropes Mittel oder Dispersionsmittel, wie z. B. Ethylenglykol, Propylenglykol, Glycerin oder Harnstoff; oder einen niederen Alkohol, wie z. B. Ethanol oder Isopropanol, zum Zweck der Verstärkung der Stabilität der Zusammensetzung unter strengeren Lagerungsbedingungen enthalten. Weiterhin kann die erfindungsgemässe Zusammensetzung ein Pigment oder einen Farbstoff zur Verbesserung der Erscheinung der Zusammensetzung enthalten, ein Silicon zur Verbesserung der Antischäumungseigenschaften beim Spülen und/oder einen Duftstoff zur Verbesserung des Komforts bei der Verwendung bzw. der behandelten Kleidung.
Die erfindungsgemässe Weichmacherzusammensetzung umfasst die obigen wesentlichen und optionalen Komponenten und Wasser.
Nun wird ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Weichmacherzusammensetzung beschrieben, obwohl die Erfindung nicht auf dieses Verfahren beschränkt ist. Es wird nämlich eine Mischung, umfassend das erfindungsgemässe Weichmachergrundmaterial und optionale Komponenten (ausschliesslich der Komponente (C)) geschmolzen und nach und nach in ionenausgetauschtes Wasser, das auf 60°C durch Erhitzen gehalten wird, unter Rühren zugetropft, wobei eine Emulsion gebildet wird, wobei anschliessend, sofern erforderlich, die Komponente (C) hinzugegeben wird. Ein nicht-ionisches Tensid kann zuerst zu dem ionenausgetauschten Wasser hinzugegeben werden, und ein anorganisches Salz kann nach der Zugabe des erfindungsgemässen Weichmachergrundmaterials und der optionalen Komponenten hinzugegeben werden, um die Viskosität der Zusammensetzung einzustellen.
BEISPIEL
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben. In den Beispielen sind alle Prozentangaben auf das Gewicht bezogen, sofern nicht anders angegeben, und der Rest besteht aus Wasser.
BEISPIELE 1 BIS 41
Flüssige Weichmacherzusammensetzungen mit den in den Tabellen 9 bis 12 angegebenen Formulierungen wurden unter Verwendung der in den Tabellen 1 und 2 aufgeführten Weichmachergrundmaterialien (1), den in Tabelle 3 aufgeführten Komponenten (A) des Weichmachergrundmaterials (2), den in Tabelle 4 aufgeführten Komponenten (B-1) des Weichmachergrundmaterials (2), den in Tabelle 5 aufgeführten Komponenten (B-2) des Weichmachergrundmaterials (2), den in Tabelle 6 aufgeführten Komponenten (C), den in Tabelle 7 aufgeführten Komponenten (D) und anderen in der Tabelle 8 aufgeführten Komponenten hergestellt.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
Eine flüssige Weichmacherzusammensetzung mit einer in Tabelle 13 angegebenen Formulierung wurde unter Verwendung einer Mischung, umfassend das in Tabelle 1 aufgeführte Weichmachergrundmaterial (1–6) und die in Tabelle 8 aufgeführte Komponente (E-5) (entsprechend der Mischung von Beispiel 12 der JP-OS 57632/1994), hergestellt.
VERGLEICHSBEISPIEL 2
Eine flüssige Weichmacherzusammensetzung mit einer in Tabelle 13 angegebenen Formulierung wurde unter Verwendung einer Mischung, umfassend das in Tabelle 1 aufgeführte Weichmachergrundmaterial (B-2-3) und die in Tabelle 8 aufgeführte Komponente (E-6) (entsprechend der Mischung von Beispiel 4 der JP-OS 10263/1994), hergestellt.
VERGLEICHSBEISPIELE 3 BIS 16
Flüssige Weichmacherzusammensetzungen mit den in den Tabellen 13 und 14 aufgeführten Formulierungen wurden unter Verwendung der in Tabelle 3 aufgeführten Komponenten (A) des Weichmachergrundmaterials (2), den in Tabelle 4 aufgeführten Komponenten (B-1) des Weichmachergrundmaterials (2) und den in Tabelle 8 aufgeführten anderen Komponenten hergestellt.
Mit den flüssigen Weichmacherzusammensetzungen, hergestellt in den Beispielen 1 bis 41 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 16, behandelte Stoffstücke wurden bezüglich der Weichheit und der Schmierigkeit durch das folgende Verfahren bewertet. Weiterhin wurden die Zusammensetzungen auch bezüglich der Lagerungsstabilität durch das folgende Verfahren bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 9 bis 14 angegeben.
BEWERTUNG DER WEICHHEIT UND SCHMIERIGKEIT
Ein im Handel erhältliches Baumwollhandtuch, Acrylstoff und Polyesterstoff wurden mit "Attack" (ein Produkt von Kao Corporation, eingetragene Marke) fünfmal gewaschen und hiernach von dem Detergens befreit. Das Handtuch und die Stoffe wurden hiernach mit 0,5 Gew.-% (bezogen auf das Handtuch oder den Stoff) mit jeder der oben hergestellten flüssigen Weichmacherzusammensetzungen bei 25°C und einem Badverhältnis von 1 : 10 unter Rühren 3 Minuten lang behandelt. Das so behandelte Handtuch und die so behandelten Stoffe wurden an Luft in einem Raum getrocknet und in einer thermohygrostatischen Kammer bei 20°C und 65% relativer Luftfeuchtigkeit 24 Stunden lang aufbewahrt.
Das Handtuch und die Stoffe wurden dann bezüglich der Weichheit und der Schmierigkeit bewertet.
Die Bewertung der Weichheit und der Schmierigkeit wurde gemäss den folgenden Kriterien im Vergleich zu dem Handtuch und den Stoffen, die mit der Weichmacherzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 16 (als Kontrolle) behandelt worden waren, durchgeführt. Weichheit

+2: weicher als die Kontrolle

+1: etwas weicher als die Kontrolle

0: der Kontrolle äquivalent

–1: die Kontrolle ist etwas weicher

–2: die Kontrolle ist weicher

Schmierigkeit

+2: die Kontrolle ist schmieriger

+1: die Kontrolle ist etwas schmieriger

0: der Kontrolle äquivalent

–1: etwas schmieriger als die Kontrolle

–2: schmieriger als die Kontrolle
BEWERTUNG DER LAGERUNGSSTABILITÄT
Die oben hergestellten flüssigen Weichmacherzusammensetzungen wurden in einem hermetisch geschlossenen Zustand bei 20°C 20 Tage lang gelagert und bezüglich der Erscheinung und Fluidität mit dem blossen Auge unter hermetisch abgeschlossenen Bedingungen bewertet. Ein Fall ohne Veränderung in der Erscheinung oder der Fluidität wurde als "gut" angegeben, während ein Fall, bei dem eine Veränderung beobachtet wurde, durch die Veränderung angezeigt wurde.
BEWERTUNG DER WASSERABSORPTIONSEIGENSCHAFTEN (BYRECK-VERFAHREN)
Die in der gleichen Weise wie im Abschnitt "Bewertung der Weichheit und Schmierigkeit" behandelten Stoffstücke wurden in einer thermohygrostatischen Kammer bei 25°C und 65% relativer Luftfeuchtigkeit 24 Stunden lang aufbewahrt. Das resultierende Baumwollhandtuch wurde bezüglich der Wasserabsorptionseigenschaften bewertet.
Ein rechteckiges Stück (25 cm × 2 cm) wurde von dem Nicht-Florbereich des Handtuchs ausgeschnitten. 25°C warmes Wasser wurde in die obige thermohygrostatische Kammer eingebracht und dieses Stück wurde in das Wasser in einem vertikalen Zustand bis zu 2 cm vom unteren Ende eingetaucht, um Wasser zu absorbieren. Nach 15 Minuten wurde die Höhe des Wasseraufstiegs gemessen.
TABELLE 1
TABELLE 2
FORTSETZUNG TABELLE 2
Anmerkung

*1: EO bezeichnet Ethylenoxid
*2: Halbgehärteter Talg ist eine Mischung, umfassend Talg und gehärteten Talg in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 1
*3: Methylester von halbgehärteter Palmstearinsäure ist eine Mischung, umfassend den Methylester von Palmstearinsäure und den Methylester von gehärteter Palmstearinsäure in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 1

TABELLE 3
TABELLE 4
Anmerkung

*1: R^20–1 und R^20–2 stellen jeweils eine Alkylgruppe dar, die von gehärteter Talg-Fettsäure herrührt
*2: R^21–1 und R^21–2 stellen jeweils eine Alkylgruppe dar, die von gehärteter Palmöl-Fettsäure herrührt

TABELLE 5
FORTSETZUNG TABELLE 5
Anmerkung

*1: R^22–1 stellt eine Alkylgruppe dar, die von gehärteter Talg-Fettsäure herrührt
*2: R^22–2 stellt eine Alkylgruppe dar, die von einer Mischung, umfassend nicht-gehärtete Talg-Fettsäure und gehärtete Talg-Fettsäure in einem Gewichtsverhältnis von 75 : 25, herrührt

TABELLE 6
TABELLE 7
TABELLE 8
Anmerkung

*1: EO bezeichnet Ethylenoxid

Anmerkung
In den Tabellen 9 bis 14 stellen die Zahlen in Klammern jeweils den Gehalt einer entsprechenden Komponente in der Zusammensetzung dar und die Einheit hiervon ist Gew.-%. Der Rest setzt sich aus Wasser zusammen.
Wie aus den obigen Ergebnissen ersichtlich ist, können die erfindungsgemässen Weichmacherzusammensetzungen (1) und (2) einem Stoff hervorragende Weichheit und Wasserabsorptionseigenschaften verleihen, ohne den Stoff beim Anfassen schmierig zu machen, und sie sind bezüglich der Lagerungsstabilität hervorragend.

Claims

Flüssige Weichmacherzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass sie das folgende Weichmachergrundmaterial (1) oder (2) und Wasser umfasst: Weichmachergrundmaterial (1): eine Mischung, umfassend eine durch die folgende allgemeine Formel (I) dargestellte Verbindung, eine durch die folgende allgemeine Formel (II) dargestellte Verbindung, eine durch die folgende allgemeine Formel (III) dargestellte Verbindung und eine durch die folgende allgemeine Formel (IV) dargestellte Verbindung, unter der Massgabe, dass das Gewichtsverhältnis der Verbindung (I) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,040 bis 0,327 liegt, das Gewichtsverhältnis der Verbindung (II) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,298 bis 0,469 liegt, das Gewichtsverhältnis der Verbindung (III) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,173 bis 0,661 liegt, das Gewichtsverhältnis der Verbindung (IV) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,001 bis 0,077 liegt, und dass die Mischung, umfassend die Verbindungen (I), (II), (III) und (IV), einen HLB-Wert nach Griffin im Bereich von 5 bis 12 aufweist:
(wobei A¹, A² und A³ jeweils eine RCO-Gruppe oder ein Wasserstoffatom darstellen, unter der Massgabe, dass ein Vertreter von A¹, A² und A³ eine RCO-Gruppe darstellt und die anderen Vertreter jeweils ein Wasserstoffatom darstellen, wobei R eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 7 bis 23 Kohlenstoffatomen darstellt, Q eine Alkylengruppe mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen oder eine Alkylengruppenmischung, umfassend eine mit 2 Kohlenstoffatomen und eine mit 3 Kohlenstoffatomen, darstellt, und a, b und c: jeweils eine Zahl von 0 oder mehr darstellen, unter der Massgabe, dass die Summe von a, b und c durchschnittlich 4 bis 18 beträgt),
(wobei B¹, B² und B³ jeweils eine RCO-Gruppe oder ein Wasserstoffatom darstellen, unter der Massgabe, dass zwei Vertreter von B¹, B² und B³ jeweils eine RCO-Gruppe darstellen und der andere Vertreter ein Wasserstoffatom darstellt, wobei R wie oben definiert ist, und Q, a, b und c wie oben definiert sind),
(wobei D¹, D² und D³ jeweils eine RCO-Gruppe darstellen, wobei R wie oben definiert ist, und Q, a, b und c wie oben definiert sind), und
(wobei Q, A, b und c wie oben definiert sind) und Weichmachergrundmaterial (2): eine Mischung, umfassend die folgenden Komponenten (A) und (B), wobei das Gewichtsverhältnis der Komponente (A) zur Komponente (B) im Bereich von 2 : 1 bis 1 : 9 liegt: Komponente (A): eine Mischung, umfassend eine durch die folgende allgemeine Formel (V) dargestellte Verbindung, eine durch die folgende allgemeine Formel (VI) dargestellte Verbindung, eine durch die folgende allgemeine Formel (VII) dargestellte Verbindung und eine durch die folgende allgemeine Formel (VIII) dargestellte Verbindung, unter der Massgabe, dass das Gewichtsverhältnis der Verbindung (V) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,040 bis 0,527 liegt, das Gewichtsverhältnis der Verbindung (VI) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,133 bis 0,469 liegt, das Gewichtsverhältnis der Verbindung (VII) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,013 bis 0,661 liegt, das Gewichtsverhältnis der Verbindung (VIII) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,001 bis 0,417 liegt, und dass die Mischung, umfassend die Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII), einen HLB-Wert nach Griffin im Bereich von 5 bis 15 aufweist, mit Ausnahme der Mischungen, die unter die Kategorie des Weichmachergrundmaterials (1) fallen:
(wobei A¹, A², A³ und Q jeweils wie oben definiert sind und x, y, und z jeweils eine Zahl von 0 oder mehr ist, unter der Massgabe, dass die Summe von x, y und z durchschnittlich im Bereich von 1 bis 50 liegt),
(wobei B¹, B², B³, Q, x, y und z jeweils wie oben definiert sind),
(wobei D¹, D², D³, Q, x, y und z jeweils wie oben definiert sind) und
(wobei Q, x, y, und z jeweils wie oben definiert sind), und Komponente (B): mindestens ein Vertreter, ausgewählt aus den folgenden Komponenten (B-1) und (B-2): Komponente (B-1): eine durch die folgende allgemeine Formel (X) dargestellte Verbindung:
(wobei R² und R³ gleich oder verschieden voneinander sind und eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 7 bis 23 Kohlenstoffatomen darstellen, R⁴ und R⁵ jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen, und X^– ein Halogenion oder R⁴SO₄ darstellt, wobei R⁴ wie oben definiert ist), und Komponente (B-2): eine durch die folgende allgemeine Formel (XI) dargestellte Verbindung:
(wobei E¹, E² und E³ jeweils eine R⁷CO-Gruppe oder ein Wasserstoffatom darstellen, unter der Massgabe, dass mindestens ein Vertreter von E¹, E² und E³ eine R⁷CO-Gruppe darstellen, wobei R⁷ eine geradkettige oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 7 bis 23 Kohlenstoffatomen darstellt, R⁶ eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, und Y^– ein Halogenion oder R⁶SO₄ darstellt, wobei R⁶ wie oben definiert ist).
Weichmacherzusammensetzung gemäss Anspruch 1, die ein Weichmachergrundmaterial (1), umfassend die Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) enthält, wobei das Gewichtsverhältnis der Verbindung (I) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,040 bis 0,317 liegt, das Gewichtsverhältnis der Verbindung (II) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,298 bis 0,469 liegt, das Gewichtsverhältnis der Verbindung (III) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,183 bis 0,661 liegt, das Gewichtsverhältnis der Verbindung (IV) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (I), (II), (III) und (IV) im Bereich von 0,001 bis 0,067 liegt, und die Summe von a, b und c in den allgemeinen Formeln (I) bis (IV) jeweils durchschnittlich 4 bis 12 beträgt.
Flüssige Weichmacherzusammensetzung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (A) des Weichmachergrundmaterials (2) eine Mischung, umfassend die Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) ist, wobei das Gewichtsverhältnis der Verbindung (V) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,047 bis 0,346 liegt, das Gewichtsverhältnis der Verbindung (VI) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,310 bis 0,458 liegt, das Gewichtsverhältnis der Verbindung (VII) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,154 bis 0,641 liegt, das Gewichtsverhältnis der Verbindung (VIII) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,002 bis 0,096 liegt, und die Summe von x, y und z in den allgemeinen Formeln (V) bis (VIII) jeweils durchschnittlich 3 bis 50 beträgt, ausgenommen die Mischungen, die unter die Kategorie des Weichmachergrundmaterials (1) fallen.
Flüssige Weichmacherzusammensetzung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (A) des Weichmachergrundmaterials (2) eine Mischung, umfassend die Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) ist, wobei das Gewichtsverhältnis der Verbindung (V) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,163 bis 0,346 liegt, das Gewichtsverhältnis der Verbindung (VI) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,404 bis 0,458 liegt, das Gewichtsverhältnis der Verbindung (VII) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,154 bis 0,375 liegt, das Gewichtsverhältnis der Verbindung (VIII) zu der Gesamtsumme der Verbindungen (V), (VI), (VII) und (VIII) im Bereich von 0,017 bis 0,096 liegt, und die Summe von x, y und z in den allgemeinen Formeln (V) bis (VIII) jeweils durchschnittlich 3 bis 40 beträgt, ausgenommen die Mischungen, die unter die Kategorie des Weichmachergrundmaterials (1) fallen.
Flüssige Weichmacherzusammensetzung, umfassend das in Anspruch 1 definierte Weichmachergrundmaterial (1) und die Komponente (B) des in Anspruch 1 definierten Weichmachergrundmaterials (2), wobei das Gewichtsverhältnis des Weichmachergrundmaterials (1) zu der Komponente (B) im Bereich von 2 : 1 bis 1 : 9 liegt.
Flüssige Weichmacherzusammensetzung gemäss Anspruch 1, 2 oder 5, wobei R in den allgemeinen Formeln (I) bis (III) mindestens ein Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Alkylgruppe von Talg-Fettsäure, Alkyl von gehärteter Talg-Fettsäure, einer Alkylgruppe von Palmstearinsäure und einer Alkylgruppe von gehärteter Palmstearinsäure ist.
Flüssige Weichmacherzusammensetzung gemäss Anspruch 1, 3, 4 oder 5, wobei R in den allgemeinen Formeln (V) bis (VII) mindestens ein Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Alkylgruppe der Kokosnussöl-Fettsäure, einer Alkylgruppe der Palmkernöl-Fettsäure, einer Alkylgruppe der Palmöl-Fettsäure, einer Alkylgruppe der Palmstearinsäure, einer Alkylgruppe der gehärteten Palmstearinsäure, einer Alkylgruppe der Talg-Fettsäure und einer Alkylgruppe der gehärteten Talg-Fettsäure ist.
Flüssige Weichmacherzusammensetzung nach Anspruch 1, 2, 5 oder 6, wobei Q in den allgemeinen Formeln (I) bis (IV) -CH₂CH₂- ist.
Flüssige Weichmacherzusammensetzung nach Anspruch 1, 3, 4, 5 oder 7, wobei Q in den allgemeinen Formeln (V) bis (VIII) -CH₂CH₂- ist.
Flüssige Weichmacherzusammensetzung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Menge des Weichmachergrundmaterials (1) und/oder (2) 3 bis 40 Gew.-% in bezug auf die Zusammensetzung beträgt.
Flüssige Weichmacherzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die weiterhin die folgende Komponente (C) enthält, unter den Massgaben, dass die Menge der Komponente (C) 0,5 bis 5 Gew.-% in bezug auf die Zusammensetzung beträgt, dass das Gewichtsverhältnis der Komponente (C) zu dem Weichmachergrundmaterial (1) und/oder (2) im Bereich von 1 : 100 bis 1 : 2,5 liegt, und dass die Gesamtmenge des Weichmachergrundmaterials (1) und/oder (2) und der Komponente (C) 3,5 bis 45 Gew.-% in bezug auf die Zusammensetzung beträgt: Komponente (C): eine Polyetherverbindung, hergestellt durch Additionsreaktion einer Verbindung mit mindestens 3 aktiven Wasserstoffatomen mit einem Alkylenoxid mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen (wobei die Gesamtmenge an Oxyethylengruppen 55 Gew.-% oder mehr in bezug auf die Komponente (C) beträgt) und mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 5.000 bis 2.000.000, oder ein Derivat hiervon.
Flüssige Weichmacherzusammensetzung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 11, die weiterhin eine geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Säure mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen als Komponente (D) enthält, unter den Massgaben, dass das Gewichtsverhältnis der Komponente (D) zu dem Weichmachergrundmaterial (1) und/oder (2) im Bereich von 0,5 : 100 bis 1 : 1 liegt, und dass die Gesamtmenge der Komponente (D) und des Weichmachergrundmaterials (1) und/oder (2) 4 bis 50 Gew.-% in bezug auf die Zusammensetzung beträgt.