WO1994005754A1 - Wässrige textilweichmacher-dispersionen - Google Patents

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WO1994005754A1
WO1994005754A1 PCT/EP1993/002308 EP9302308W WO9405754A1 WO 1994005754 A1 WO1994005754 A1 WO 1994005754A1 EP 9302308 W EP9302308 W EP 9302308W WO 9405754 A1 WO9405754 A1 WO 9405754A1
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textile
fatty
quaternary ammonium
ammonium compounds
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Theodor Völkel
Peter Sandkühler
Rolf Puchta
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    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/0005—Other compounding ingredients characterised by their effect
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    • C11D3/0015—Softening compositions liquid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/38—Cationic compounds
    • C11D1/645—Mixtures of compounds all of which are cationic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/38—Cationic compounds
    • C11D1/62—Quaternary ammonium compounds

Definitions

  • the present patent application relates to aqueous textile softener dispersions which are acidic and are therefore able not only to give the textiles a soft feel in the aftertreatment of washed textiles in a rinsing bath, but also possibly to return them to the textiles from the previous washing cycle neutralize remaining alkaline detergent residues.
  • Such quaternary ammonium compounds in particular have recently Interest obtained that contain fatty acyloxyalkyl residues bound to nitrogen.
  • Such compounds have also been known for a long time, for example from DE-A-16 19 058, DE-A-19 35 499 or US 3,915,867.
  • These compounds can be easily prepared, for example, by esterification of alkanolamines with fatty acids or by transesterification of fatty acid esters with alkanolamines and subsequent quaternization.
  • Corresponding processes for the production on an industrial scale have also been known for a long time.
  • the object of the present invention was therefore to provide aqueous plasticizer dispersions based on quaternary ammonium compounds with one, two or three long-chain acyloxyalkyl groups which are acidic and are hydrolysis-stable even after prolonged storage.
  • This object is achieved according to the invention solved by dispersions which are adjusted to a pH of less than 5 with a content of the dispersions of quaternary ammonium compounds in the range of 3 to 20% by weight, preferably 5 to 15, and which are obtained by adding a long-chain primary and / or se ⁇ secondary amines are marked.
  • the textile-soft acher dispersions according to the invention are surprisingly stable despite their high acid content even after prolonged storage.
  • the textile softener dispersions described above can in principle contain quaternary ammonium compounds as the active ingredient which contain either one or two or three fatty acyloxyalkyl radicals. However, since such compounds can only be prepared on an industrial scale in a complex manner, textile plasticizer dispersions are preferred which contain quaternary ammonium compounds in the form of a mixture of compounds having one, two or three fatty acyloxyalkyl radicals, in particular one, two or three fatty acyloxyethyl radicals.
  • quaternary ammonium compounds with fatty acyloxyalkyl radicals in addition to the compounds with fatty acyloxyethyl radicals already mentioned, those products are also suitable which contain quaternary ammonium compounds with fatty acyloxyalkyl radicals other than fatty acyloxyethyl radicals, for example quaternary arnmonium compounds with fatty acyloxypropyl radicals and with fatty acyloxy propyl radicals.
  • the fatty acyl radicals can be derived from saturated and unsaturated, branched or unbranched fatty acids. In general, they are derived from fatty acids containing 12 to 22 carbon atoms.
  • those are preferably used quaternary ammonium compounds which have a high proportion of fatty acyl residues which are wholly or partly derived from unsaturated fatty acids which are predominantly present in cis-For.
  • Long-chain primary and / or secondary amine which is important according to the invention, surprisingly brings about, in addition to the associated slight increase in the pH, a significant improvement in the storage stability of the acidified textile-plasticizer dispersions.
  • Long-chain primary or secondary amines for the purposes of the present invention are to be understood as compounds which contain a long-chain fatty alkyl or alkene radical.
  • compounds which contain only one long-chain fatty alkyl or alkenyl radical may also contain a C 1 -C 3 -alkyl radical. They have their effect in particular in textile plasticizer dispersions which are adjusted to a pH of less than 3, preferably less than 2.
  • Acids suitable for setting such a low pH are preferably acids from the group comprising glycolic acid, lactic acid, citric acid or phosphoric acid. They are added to the textile softener dispersions in such amounts that they set the desired low pH. In addition to the preferred acids mentioned for setting the low pH, other organic or inorganic acids can be used if required, provided they are sufficiently acidic and with the materials and textiles with which they are used in the treatment Come, are tolerated.
  • a secondary amine with two C12 to C22 alkyl or alkenyl groups has proven particularly useful as the amine.
  • the ditallow alkylamine is particularly preferred. Only a relatively small amount is needed to achieve the stability-improving effect Addition of amine required. In general, 0.5 to 5% by weight, based on the fabric softener dispersions, is sufficient, with an addition of 1 to 3% by weight being preferred.
  • the textile plasticizer dispersions according to the invention can additionally contain auxiliaries customary in aqueous textile plasticizer dispersions, such as, for example, dispersants, preservatives, inorganic or organic electrolytes, buffer substances, viscosity regulators, dyes, fragrances or solvents.
  • auxiliaries customary in aqueous textile plasticizer dispersions such as, for example, dispersants, preservatives, inorganic or organic electrolytes, buffer substances, viscosity regulators, dyes, fragrances or solvents.
  • the textile softener dispersions according to the invention can additionally contain one or more other plasticizing active ingredients of other classes of compounds.
  • Examples include sorbitan esters, swellable layered silicates, fatty acid condensation products with polyaines, quaternary ammonium compounds with fatty alkyl or alkenyl radicals, alkypolyglycosides or fatty acid.

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Abstract

Sauer eingestellte Textilweichmacher-Dispersionen auf Basis von quartären Ammmoniumverbindungen mit einer, zwei oder drei Fettacyloxyalkylgruppen sind besonders lagerstabil, wenn sie ein primäres und/oder sekundäres Amin enthalten.

Description

Wäßrige Textilweichmacher-Dispersionen
Die vorliegende Patentanmeldung betrifft wäßrige Textilweichmacher- Dispersionen, die sauer eingestellt sind und damit im Stande sind, bei der Nachbehandlung von gewaschenen Textilien in einem Spülbad den Textilien nicht nur einen weichen Griff zu -verleihen, sondern auch eventuell vom vorangegangen Waschgang auf den Textilien zurück¬ gebliebene alkalische Waschmittelreste zu neutralisieren.
Vor allen Dingen in gewerblichen Wäschereien ist es üblich, die ge¬ waschenen Textilien im Anschluß an den Waschvorgang mit einem Be¬ handlungsmittel nachzubehandeln, das nicht nur texti lweichmachende Wirkstoffe sondern auch freie Säure enthält, wobei die freie Säure dazu dient, eventuell nicht ausgespülte alkalische Waschmittelrück¬ stände auf den Textilien unter Salzbildung zu neutralisieren. Des¬ halb ist es erforderlich, daß die im allgemeinen wäßrigen Textil- Nachbehandlungsmittel eine Menge an freier Säure enthalten, die zu einem niedrigen pH-Wert der Texti lweichmacher-Dispersionen führt. Zum Weichmachen von Textilien werden seit langem quartäre Ammonium¬ verbindungen verwendet, die wegen ihres kationischen Charakters leicht und vollständig auf die negativ geladene Faseroberfläche auf¬ ziehen. Wegen ihrer leichten biologischen Abbaubarkeit haben in letzter Zeit vor allem solche quartäre Ammoniumverbindungen an In- teresse gewonnen, die Fettacyloxyalkylreste am Stickstoff gebunden enthalten. Derartige Verbindungen sind ebenfalls seit langem be¬ kannt, beispielsweise aus der DE-A-16 19 058, der DE-A-19 35 499 oder der US 3,915,867. Man kann diese Verbindungen beispielsweise leicht durch Veresterung von Alkanolaminen mit Fettsäuren oder durch Umesterung von Fettsäureestern mit Alkanolaminen und anschließender Quaternierung herstellen. Entsprechende Verfahren zur Herstellung in großtechnischen Maßstab sind ebenfalls seit langem bekannt.
Die genannten quartären Ammoniumverbindungen mit Fettacyloxyalkylre- sten neigen naturgemäß in wäßrigem Medium zur Hydrolyse am Acylrest. Nach der Lehre der EP-A-239 910 soll für bestimmte kationische Weichmacher mit Esterbindungen das Optimum an Hydrolysestabilität in wäßrigem Medium bei einem pH-Wert von 2,5 bis 4,2 in 0,5- bis 1,5- Gew.-%iger Verdünnung vorliegen. Oberhalb und unterhalb dieses pH- Wert-Bereiches sollen die wäßrigen Wirkstoff-Dispersionen unter hy¬ drolytischer Zersetzung der Wirkstoffe zunehmend instabil werden. Für Textilweichmacher-Dispersionen, die in gewerblichen Wäschereien zusätzlich zum Weichmachen der Textilien die Funktion der Neutrali¬ sation alkalischer Waschmittelreste zu übernehmen haben, ist es er¬ forderlich, daß die Dispersionen trotz ihres hohen Säureanteils auch bei längerer Lagerung ausreichend hydrolysestabil sind. Beim Einsatz der aus ökologischen Gründen bevorzugten quatären Amπioniumverbindun- gen mit einer, zwei oder drei langkettigen Acyloxyalkylgruppen tre¬ ten hierbei Schwierigkeiten auf, die sich dadurch äußern, daß saurer eingestellte Dispersionen mit den oben genannten Wirkstoffen bei längerer Lagerung instabil sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand daher darin, wäßrige Texti lweichmacher-Dispersionen auf Basis von quartären Ammoniumver¬ bindungen mit einer, zwei oder drei langkettigen Acyloxyalkylgruppen bereitzustellen, die sauer eingestellt sind und auch bei längerer Lagerung hydrolysestabil sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Dispersionen gelöst, die auf einem pH-Wert von unter 5 bei einem Gehalt der Dispersionen an quartären Ammoniumverbindungen im Bereich von 3 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 eingestellt sind und die durch einen Zusatz eines langkettigen primären und/oder se¬ kundären Amins gekennzeichnet sind. Die erfindungsgemäßen Texti1- weich acher-Dispersionen sind überraschenderweise trotz ihres hohen Säureanteils auch bei längerer Lagerung stabil.
Die zuvor beschriebenen Textilweichmacher-Dispersionen können als Wirkstoff zwar grundsätzlich quartäre Arnmoniumverbindungen enthal¬ ten, die entweder eine oder zwei oder drei Fettacyloxyalkylreste enthalten. Da derartige Verbindungen im industriellen Maßstab aber nur aufwendig herstellbar sind, sind Textilweichmacher-Dispersionen bevorzugt, die quartäre Arnmoniumverbindungen in Form eines Gemisches von Verbindungen mit einer, zwei oder drei Fettacyloxyalkylresten, insbesondere mit einer, zwei oder drei Fettacyloxyethylresten ent¬ halten. Dabei werden solche Textilweichmacher-Dispersionen bevor¬ zugt, die in dem Gemisch der quartären Arnmoniumverbindungen solche Verbindungen enthalten, bei denen der Anteil mit zwei Fettacyloxyal¬ kylresten größer ist als der Anteil quartärer Arnmoniumverbindungen mit einem oder drei Fettacyloxyalkylresten. Als quartäre Arnmonium¬ verbindungen mit Fettacyloxyalkylresten kommen außer den bereits genannten Verbindungen mit Fettacyloxyethylresten auch solche Pro¬ dukte in Frage, die quartäre Arnmoniumverbindungen mit anderen Fett¬ acyloxyalkylresten als Fettacyloxyethylreste enthalten, beispiels¬ weise quartäre Arnmoniumverbindungen mit Fettacyloxypropylresten und mit Fettacyloxyisopropylresten. Die Fettacylreste können sich von gesättigten und ungesättigten, verzweigten oder unverzweigten Fett¬ säuren ableiten. Im allgemeinen leiten sie sich von Fettsäuren ab, die 12 bis 22 Kohlenstoffatome enthalten. Falls es für die erfin¬ dungsgemäßen Textilweichmacher-Dispersionen wichtig ist, daß sie eine niedrige Viskosität haben, verwendet man vorzugsweise solche quartären Arnmoniumverbindungen, die einen hohen Anteil an Fettacyl- resten haben, die sich ganz oder teilweise von ungesättigten Fett¬ säuren ableiten, die zu einem überwiegenden Anteil in cis-For vor¬ liegen.
Der erfindungsgemäß wichtige Zusatz eines langkettigen primären und/oder sekundären Amins bewirkt außer der damit verbundenen ge¬ ringfügigen Heraufsetzung des pH-Werts überraschenderweise eine sig¬ nifikante Verbesserung der Lagerstabilität der sauer eingestellten Textilweichmacher-Dispersionen. Unter langkettigen primären bzw. sekundären Aminen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Verbin¬ dungen zu verstehen, die einen langkettigen Fettalkyl- oder -alke- nylrest enthalten. Verbindungen die nur einen langkettigen Fettal¬ kyl- oder -alkenylrest enthalten, können im übrigen neben Wasser¬ stoff einen C\- bis C-3-Alkylrest enthalten. Sie entfalten ihre Wir¬ kung insbesondere in Textilweichmacher-Dispersionen, die auf einen pH-Wert von unter 3, vorzugsweise von unter 2 eingestellt sind. Zur Einstellung eines derart niedrigen pH-Wertes geeignete Säuren sind vorzugsweise Säuren aus der Glykolsäure, Milchsäure, Citronensäure oder Phophorsäure umfassenden Gruppe. Sie werden den Textilweichma¬ cher-Dispersionen in solchen Mengen zugesetzt, daß damit der ge¬ wünschte niedrige pH-Wert eingestellt wird. Außer den genannten be¬ vorzugten Säuren zur Einstellung des niedrigen pH-Werts können im Bedarfsfall noch andere organische oder anorganische Säuren verwen¬ det werden, sofern sie ausreichend stark sauer sind und mit den Ma¬ terialien und Textilien, mit denen sie bei der Behandlung in Berüh¬ rung kommen, verträglich sind.
Zur Verbesserung der Lagerstabilität der erfindungsgemäßen Texti1- weichmacher-Dispersionen besonders bewährt hat sich als Amin ein sekundäres Amin mit zwei C12- bis C22-Alkyl- oder-Alkenylgruppen. Dabei ist besonders bevorzugt das Ditalgalkylamin. Für die Erzielung der stabi litätsverbessernden Wirkung ist nur ein relativ geringer Zusatz an Amin erforderlich. Im allgemeinen reichen 0,5 bis 5 Gew.-% bezogen auf die Textilweichmacher-Dispersionen, wobei ein Zusatz von 1 bis 3 Gew.-% bevorzugt ist.
Die erfindungsgemäßen Textilweichmacher-Dispersionen können zusätz¬ lich in wäßrigen Textilweichmacher-Dispersionen übliche Hilfsstoffe wie beispielsweise Dispergatoren, Konservierungsmittel, anorganische oder organische Elektrolyte, Puffersubstanzen, Viskositätsstellmit¬ tel, Farbstoffe, Duftstoffe oder Lösungsmittel enthalten. In einer weiteren Ausführungsform können die erfindungsgemäßen Textilweichma¬ cher-Dispersionen neben quartären Arnmoniumverbindungen mit einer, zwei oder drei Fettacyloxyalkylresten zusätzlich einen oder mehrere andere weichmachende Wirkstoffe anderer Verbindungsklassen enthal¬ ten. Beispiele hierfür sind Sorbitanester, quellfähige Schichtsili¬ kate, Fettsäurekondensationsprodukte mit Polya inen, quartäre Arnmo¬ niumverbindungen mit Fettalkyl- bzw. -alkenylresten, Alkypolyglyco- side oder Fettsäure.
B e i s p i e l e
Die folgenden Beispiele demonstrieren die überlegene Lagerstabilität der erfindungsgemäßen Texti lweichmacher-Dispersionen. Als texti1- weichmachender Wirkstoff wurde ein handelsübliches Gemisch quartärer Ammonium-Verbindungen, deren Hauptbestandteil Methyl-hydroxyethyl- di-(talgacyloxyethyl-)ammonium-methosulfat war, verwendet. Der er¬ findungsgemäß die Lagerstabilität verbessernde Zusatz war handelsüb¬ liches Ditalgalkylamin. Tabelle 1 enthält die Zusammensetzung (Gew.-%) von 4 Textilweichmacher-Dispersionen des Standes der Tech¬ nik I bis IV und von 4 erfindungsgemäßen Textilweichmacher-Disper¬ sionen V bis VIII, deren ebenfalls in der Tabelle angegebener pH- Wert mit verschiedenen Säuren eingestellt wurde. Die Lagerstabilität wurde frisch und nach 4 Wochen Lagerung beurteilt und in der letzten Zeile von Tabelle 1 aufgeführt.
Tabel le 1
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Alle erfindungsgemäßen Textilweichmacher-Dispersionen waren nach 4-wöchiger Lagerung noch homogen, während die Amin-freien Dispersio¬ nen Phasentrennung aufwiesen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Wäßrige Texti lweichmacher-Dispersionen auf Basis von quartären Arnmoniumverbindungen mit einer, zwei oder drei langkettigen Acyloxyalkylgruppen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionen auf einen pH-Wert von unter 5 bei einem Gehalt der Dispersionen an quartären Arnmoniumverbindungen im Bereich von 3 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 eingestellt sind und weiter gekennzeichnet durch einen Zusatz eines langket¬ tigen primären und/oder sekundären Amins.
2. Textilweichmacher-Dispersionen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einen pH-Wert von unter 3, insbesondere von unter 2 eingestellt sind.
3. Textilweichmacher-Dispersionen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß deren pH-Wert mit einer Säure aus der Glykolsäure, Milchsäu¬ re, Citronensäure oder Phosphorsäure umfassenden Gruppe einge¬ stellt ist.
4. Textilweichmacher-Dispersionen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Amin ein sekundäres Amin mit zwei C12- bis C22-Alk l- oder-Alkenylgruppen ist.
5. Texti lweichmacher-Dispersionen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Amin Ditalgalkyla in ist.
6. Textilweichmacher-Dispersionen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Amin in den Dispersionen zu 0,5 bis 5 vorzugsweise zu 1 bis 3 Gew.-% enthalten ist.
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