[0001] Gegenstand der Erfindung sind Weichspülmittelformulierungen auf Basis ein oder mehrerer
kationischer Tenside und mindestens einer weiteren Komponente, welche der Gesamtformulierung
ein wasserhelles und klares Aussehen verleihen.
[0002] Die Waschmittelindustrie hat im Laufe der Zeit Weichspülmittelformulierungen mit
verbessertem Rücknetzvermögen, hoher Stabilität und gutem weichem Griff entwickelt.
Die bei weitem meisten dieser Formulierungen kommen als wässrige Dispersionen in den
Markt. Beispiele für die Formulierung von Dispersionen sind unter anderem in der DE
37 20 331, DE 42 03 489 und EP 0 413 249 beschrieben.
[0003] Die gemäß den dort gegebenen Vorschriften hergestellten Formulierungen sind jedoch
nur mit hohem Energieaufwand herzustellen und neigen zu starken Viskositätsschwankungen,
insbesondere bei hohen Lagertemperaturen. Desweiteren ist bekannt, daß Agglomerate
in Weichspülerdispersionen zur Fleckenbildung auf den behandelten Textilien führen.
Unter dem gesteigerten ästhetischen Bewußtsein hat sich ein Vorurteil gegen die dispersen
Weichspülerformulierungen etabliert. Seitens der Verbraucher ist ein steigendes Bedürfnis
nach natürlich klar aussehenden Formulierungen festzustellen.
[0004] Es sind schon fließfähige, hochkonzentrierte bzw. klare Weichspülerformulierungen
beschrieben worden wie beispielsweise in der DE 33 14 677, DE 36 08 093.
[0005] Die dort beschriebenen Hochkonzentrate, die in der Regel > 35 % quatemäre Weichspülerrohstoffe
enthalten, haben jedoch den Nachteil, daß sich diese Formulierungen nur schwer mit
Wasser verdünnen lassen bzw. daß während des Einspülens dieser hochkonzentrierten
Formulierung in der Einspülkammer der Waschmaschine schwer wasserlösliche Gele entstehen
und eine gleichmäßige Textilbehandlung nicht gewährleistet ist. Außerdem kommt es
bei diesen hochkonzentrierten Weichspülern häufig zu Überdosierungen, was zu Fleckenbildung
auf den so behandelten Geweben führt.
[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher diese Nachteile des Standes der Technik
zu vermeiden und Weichspülerformulierungen zur Verfügung zu stellen, welche eine im
Vergleich zu den vergleichbaren Produkten des Standes der Technik ein mindestens gleich
gutes Wirkungsspektrum aufweisen, darüber hinaus aber ein klares und wasserhelles
Aussehen haben, deren Herstellung mit vermindertem energetischen Aufwand durchführbar
ist und deren Handhabung bei den Endverbrauchern eine problemlose Anwendung gewährleistet.
[0007] Es wurde nun gefunden, daß Weichspülformulierungen, bestehend überwiegend aus kationischen
Tensiden und 5-30 Gew%, bezogen auf Gesamtformulierung, einer weiteren Verbindung,
diese Forderungen erfüllt.
[0008] Gegenstand der Erfindung sind daher klare und wasserhelle Weichspülmittelformulierungen,
enthaltend
A) 15-35 Gew% mindestens einer quaternären Ammoniumverbindunge der allgemeinen Formel
(I)

und
B) 5-30 Gew% mindestens einer der Verbindungen der allgemeinen Formel (II)
R6-(CH2)a-O(CH2-CH2(R4)-O-)nH
mit der Bedeutung
- R =
- -CH3, -CH2-CH(R4)-OR1, -CH2-CH(R5)-OR2, worin R4, R5 gleich oder verschieden H, -CH3 sein können,
- R1, R2 =
- H, -C(O)-R3 worin R3 ein gegebenenfalls substituierter, mindestens eine Doppelbindung enthaltender Kohlenwasserstoffrest
mit 13-19 C-Atomen, mit der Maßgabe, daß wenn R ≠ CH3 ist R1, R2 min 1 bis 1,4 mal = H ist, und wenn R = CH3 ist R1, R2 max 0,4 mal = H ist
- R6 =
- ein gegebenenfalls C1-4-Alkylgruppen enthaltender Phenylrest oder verzweigter Alkylrest mit 3 bis 6 C-Atomen
- n =
- 0 bis 8,
- a =
- 0 oder 1
- A- =
- Anion eines Quaternierungsmittels, insbesondere des Dimethylsulfats, Diethylsulfats,
Methylchlorids sein kann und
C) 0,5- 18 Gew% üblicher Hilfs- und Zusatzstoffe und
D) ad 100 Gew% Wasser.
[0009] Ein weiterer Gegenstand sind wässrige Weichspülmittel in denen als Alkanolamine Methyldiethanolamin,
Methylethanolisopropanolamin, Methyldiisopropanolamin, Triisopropanolamin oder Triethanolamin
eingesetzt werden.
[0010] Ein weiterer Gegenstand sind wässrige Weichspülmittel auf Basis von Estern aus Fettsäuren
und Alkanolaminen welche im Molverhältnis von 1:1,6 bis 1:2 umgesetzt werden.
[0011] Weitere Gegenstände der Erfindung sind durch die Ansprüche definiert.
[0012] Die erfindungsgemäß mitverwendeten quaternären Verbindungen der allgemeinen Formel
(I) werden nach den auf diesem Gebiet allgemein bekannten Verfahren durch Veresterung
von Alkanolaminen wie Triethanolamin (TEA), Methyl-diethanolamin(MDEA), Methyl-diisopropanolamin
(MDIA), Methylethanol-isopropanolamin (MEIPA), Triisopropanolamin (TIPA) mit Fettsäure
und anschließender Quaternierung hergestellt.
[0013] Besonders weit verbreitet sind Esterverbindungen auf Basis von Triethanolamin wie
N-methyl, N,N-bis(beta-C
14-18-acyloxyethyl), N-beta-hydroxyethyl ammonium methosulfat), die unter Handelsnamen
wie TETRANYL® AT 75 (Warenzeichen der KAO Corp.), STEPANTEX® VRH 90 (Warenzeichen
der Stepan Corp.) oder REWOQUAT® WE 18 (Warenzeichen der Witco Surfactants GmbH) vertrieben
werden.
[0014] Als Fettsäuren für die Veresterung bzw. Umesterung werden die auf diesem Gebiet bekannten
und üblichen einbasischen Fettsäuren auf Basis natürlicher pflanzlicher oder tierischer
Öle mit 6-22 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 14-18 Kohlenstoffatomen, eingesetzt,
wie Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, und insbesondere Rapsölfettsäure, Sojaölfettsäure,
Sonnenblumenölfettsäure, Tallölfettsäure welche allein oder in Mischung in Form ihrer
Glyceride, Methyl- oder Ethylester oder als freie Säuren eingesetzt werden können.
Geeignet sind prinzipiell alle Fettsäuren mit ähnlicher Kettenverteilung.
[0015] Der Gehalt dieser Fettsäuren bzw. Fettsäureester an ungesättigten Anteilen, wird
- soweit dies erforderlich ist - durch die bekannten katalytischen Hydrierverfahren
auf eine gewünschte Jodzahl eingestellt oder durch Abmischung von vollhydrierten mit
nichthydrierten Fettkomponenten erzielt.
[0016] Die Jodzahl, als Maßzahl für den durchschnittlichen Sättigungsgrad einer Fettsäure,
ist die Jodmenge, welche von 100 g der Verbindung zur Absättigung der Doppelbindungen
aufgenommen wird.
[0017] Erfindungsgemäß bevorzugt sind Fettsäuren mit Jodzahlen im Bereich von ca. 40 bis
160 insbesondere aber Rapsölfettsäuren, Sonnenblumenölfettsäuren Sojaölettsäuren und
Tallölfettsäuren, mit Jodzahlen im Bereich von ca. 80 bis 150. Sie sind handelsübliche
Produkte und werden von verschiedenen Firmen unter deren jeweiligen Handelsnamen angeboten.
Die Veresterung oder Umesterung wird nach bekannten Verfahren durchgeführt. Hierbei
wird das Alkanolamin mit der dem gewünschten Veresterungsgrad entsprechenden Menge
an Fettsäure oder Fettsäureester, gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators,
z. B. Methansulfonsäure, unter Stickstoff bei 160-240°C umgesetzt und das sich bildende
Reaktionswasser bzw. der Alkohol kontinuierlich abdestilliert, wobei zur Vervollständigung
der Reaktion gegebenenfalls der Druck vermindert werden kann.
[0018] Zur Herstellung der Ester werden in erster Stufe die Fettsäuren und das Alkanolamin
im Verhältnis so umgesetzt, daß im Hinblick auf die gewünschten anwendungstechnischen
Eigenschaften der Endprodukte ein Veresterungsgrad von 1,6 bis 2,0 resultiert, erfindungsgemäß
besonders bevorzugt ist ein Veresterungsgrad von 1,8 bis 2,0. Die so hergestellten
Verbindungen sind technische Reaktionsmischungen, die überwiegend als Diester vorliegen.
[0019] Auch die anschließende Quaternierung erfolgt nach bekannten Verfahren. Erfindungsgemäß
wird so verfahren, daß der Ester, gegebenenfalls unter Mitverwendung eines Lösungsmittels,
vorzugsweise Isopropanol, Ethanol, 1,2-Propylenglykol und/oder Dipropylenglykol, bei
60-90°C mit equimolaren Mengen des Quaternierungsmittels unter Rühren, gegebenenfalls
unter Druck, versetzt wird und die Vervollständigung der Reaktion durch Kontrolle
der Gesamtaminzahl überwacht wird.
[0020] Beispiele für die mitverwendeten Quaternierungsmittel sind organische oder anorganische
Säuren, vorzugsweise aber kurzkettige Dialkylphosphate und -sulfate wie insbesondere
Dimethylsulfat, Diethylsulfat, Dimethylphosphat, Diethylphosphat, kurzkettige Halogenkohlenwasserstoffe,
insbesondere Methylchlorid.
[0021] Für die Herstellung der quaternären Ammoniumverbindungen gemäß allgemeiner Formel
(I) wurden folgend aufgeführten Fettsäuren mitverwendet.
Fettsäure I (FS I)
Fettsäure II (FS II)
[0023] Rapsölfettsäure mit einer Säurezahl von 196-204, einer Jodzahl von ca. 98und einer
C-Kettenverteilung von
- <C 16
- ca. 2 %
- C 16
- ca. 5 %
- C 16'
- ca. 1 %
- C 17
- C 18
- ca. 3 %
- C 18'
- ca. 73 %
- C 18''
- ca. 14 %
- > C 18
- ca. 2 %
Fettsäure III (FS III)
[0024] Tallölfettsäure mit einer Säurezahl von 190-198, einer Jodzahl von ca. 150 und einer
C-Kettenverteilung von
- C 16
- ca. 1 %
- C 16'
- -
- C 17
- -
- C 18
- ca. 2 %
- C 18'
- ca. 37 %
- C 18''
- ca. 60 %
- > C 18
- ca. 1 %
[0025] Als Beispiel der quaternäre Ammoniumverbindungen gemäß Formel (I) wurden folgende
Verbindungen eingesetzt:
- Komponente A1:
- TEA: FS I = 1 : 1,75
- Komponente A2:
- TEA: FS II = 1 : 2,0
- Komponente A3:
- MDEA: FS I = 1 : 1,85
- Komponente A4:
- MEIPA: FS II = 1 : 1,9
- Komponente A5:
- MDIA: FSIII = 1 : 1,8
[0026] Die Komponenten A1 - A5 wurden mit Dimethylsulfat quaterniert und enthalten 10 Massen%
Isopropanol als Lösungsmittel. Die folgenden Bezugnahmen auf die Komponenten A
1 bis A
5 bedeuten diese quaternierten Verbindungen.
- Komponente B1:
- R6 = Phenyl; R4 = H; n = 4
- Komponente B2:
- R6 = i-C4H9 (ca 60 %)*; n = 0
*Wird unter dem Handelsnamen Isanol (Firma Biesterfeld, Hamburg) vertrieben
- Komponente B3:
- R6 = i-C4H9 (ca 60 %)*; R4 = H; n = 2,7
- Komponente B4:
- R6 = i-C4H9 (ca 60 %)*; R4 = CH3; n = 2,7
[0027] Als Komponente B werden alkoxylierte Phenole, welche ein oder mehrere Alkylsubstituenten
enthalten können, mitverwendet, wie beispielsweise ethoxylietes und/oder propoxyliertes
Phenol, o/m/p-Kresol, Thymol, p-tert. Butyl-phenol, Benzylalkohol. Erfindungsgemäß
können weiterhin gegebenenfalls alkoxylierte verzweigte kurzkettige Alkohole mit 3
bis 6 C-Atomen, wie Isopropanol, Butanol-2,2-Methyl-propanol-1,3-Methyl-butanol-1,2-Methyl-butanol-1,
sowie deren Alkoxylierungsprodukte. Der Alkoxylierungsgrad ist 0 bis ca. 8, wobei
erfindungsgemäß technische Mischungen mit einem mittleren Alkoxylierungsgrad von 0
oder >2,5 bis ca 3,5 bevorzugt sind. Die Verbindungen der Komponente B können als
Mischung untereinander und/oder miteinander in Mengen von etwa 5 bis 30 Gew%, bezogen
auf die Gesamtmischung, vorzugsweise in Mengen von 10 bis 25 Gew% eingesetzt werden.
[0028] Die Herstellung der Weichspülmittel erfolgt durch Emulgieren bzw. Lösen der quaternierten
Verbindungen A
1 - A
5 unter Mitverwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel B, indem die jeweiligen
Einzelkomponenten unter Rühren in Wasser gegeben werden. Hierbei können die prinzipiell
die auf diesem Gebiet üblichen Verfahrensweisen angewendet werden.
[0029] Erfindungsgemäß geht man dabei so vor, daß Wasser bei Raumtemperatur vorgelegt wird,
unter gutem Rühren erst die Farbstofflösung, dann die gegebenenfalls erforderliche
Antischaumemulsion und schließlich der Weichmacher und die Komponente B) als Mischung
oder in beliebiger Reihenfolge eingerührt wird. Danach wird Parfümöl zudosiert und
gegebenenfalls eine bestimmte Menge einer Elektrolytlösung, um die Viskosität der
Fertigformulierung zu reduzieren. Die erfindungsgemäßen Weichspülmittel können dabei
die angebenenen Komponenten innerhalb der auf diesem Gebiet üblichen Grenzen enthalten,
wie beispielsweise 15 bis 35 Gew% der Verbindungen der allgemeinen Formel A; 5 bis
30 Gew% mindestens eine der Verbindungen der allgemeinen Formel B; 0,5 bis 18 Gew%
ein oder mehrere der üblichen Hilfs- und Zusatzstoffe wie beispielsweise
0,05 bis 1 Gew% Farbstoffen, 0,05 bis 1Gew% Konservierungsmitteln, 0,1 bis 12 Gew%
kurzkettiger Alkohole/Diole mit 2 bis 6 C-Atomen, 0,1 bis 1 Gew% Entschäumungsmitteln
sowie insbesondere 0,1 bis 1,5 Gew% eines Alkali- und/oder Erdalkalisalzes; 0,1 bis
1,5 Gew% Parfümöl und den Rest zu 100 Gew% (ad 100) Wasser.
[0030] Wie die zum bekannten Stand der Technik gehörenden Weichspülmittel werden die erfindungsgemäßen
Weichspüler im Anschluß an den eigentlichen Waschvorgang im letzten Spülgang zugegeben.
Die Anwendungskonzentration liegt nach dem Verdünnen mit Wasser je nach Anwendungsgebiet
im Bereich von 0,1 bis 10 g Weichspülmittel pro Liter Behandlungsflotte.
Beispiele:
Allgemeine Vorschrift zur Herstellung klarer Weichspülerformulierungen:
[0031] Entmineralisiertes Wasser wird bei Raumtemperatur vorgelegt, die Farbstofflösung
zugegeben und die quaternäre Ammoniumverbindung (Quat; Komponente A) wird unter ständigem
Rühren langsam in die Wasserphase gemischt. Anschließend gibt man unter Rühren die
Komponente B zu der Mischung aus Wasser und Quat bis diese bei 20°C klar gelöst ist.
Diese Formulierung wird anschließend auf 4°C abgekühlt und muß bei dieser Temperatur
klar transparent sein. Gegebenenfalls wird eine zusätzliche Menge Lösungsvermittler
B eingerührt, bis die Mischung bei 4°C klar ist. Gleizeitig mit, vor oder nach der
Zugabe der Komponente B können zur Erhöhung des Flammpunktes der Fertigformulierung
Alkohole,vorzugsweise Glykole mit Siedepunkten > 120°C in die Reaktionsmischung eingerührt
werden.
Anschließend wird das Parfümöl bei Raumtemperatur unter Rühren zugegeben und gegebenenfalls
zur Einstellung der Viskosität bei hochviskosen Lösungen ein Zusatz von Mineralsalzen,
um die Rühr- und Fließfähigkeit der Mischung zu verbessern.
Als Mineralsalze können insbesondere die Chloride der Alkali- oder Erdalkalimetalle
in Mengen von etwa 0,1 bis 1,5 Gew%, vorzugsweise in Form ihrer 10 bis 30 %igen wässrigen
Lösungen, insbesondere eine wässrige Calciumchlorid-Lösung, mitverwendet werden.
Beispiel 1: |
Wasser |
47,4 Massenteile |
Farbstoff* |
0,8 Massenteile |
Komonente A1 |
30,6 Massenteile |
Komponente B1 |
18,0 Massenteile |
|
Produkt ist bei 20°C klar |
Propylenglykol |
2,0 Massenteile |
|
Produkt ist bei 4°C klar |
Parfümöl** |
0,8 Massenteile |
Farbstoff*: 1 %ige Lösung SANDOLAN®Walkblau NBL 150 der Fa. Sandoz |
Parfümöl**: Fragrance® D 60515 W der Fa. Haarmann und Reimer GmbH |
Beispiel 2: |
Wasser |
47,4 Massenteile |
Farbstoff* |
0,8 Massenteile |
Komonente A4 |
30,6 Massenteile |
Komponente B1 |
22,0 Massenteile |
|
Produkt ist bei 20°C klar |
Komponente B2 |
2,0 Massenteile |
|
Produkt ist bei 4°C klar |
Parfümöl** |
0,8 Massenteile |
Farbstoff* 1 %ige Lösung SANDOLAN® Walkblau NBL 150 der Fa. Sandoz |
Parfümöl**: Fragrance® D 60515 W der Fa. Haarmann und Reimer GmbH |
Beispiel 3: |
Wasser |
59,4 Massenteile |
Farbstoff* |
0,8 Massenteile |
Komonente A3 |
30,6 Massenteile |
Komponente B2 |
10,0 Massenteile |
Parfümöl** |
0,8 Massenteile |
CaCl2-Lösung*** |
1,0 Massenteile |
|
Produkt ist bei 20°C und bei 4°C klar |
Farbstoff* 1 %ige Lösung SANDOLAN® Walkblau NBL 150 der Fa. Sandoz |
Parfümöl**: Fragrance® D 60515 W der Fa. Haarmann und Reimer GmbH |
CaCl2-Lösung***: 25 Gew% in Wasser |
Beispiel 4: |
Wasser |
51,4 Massenteile |
Farbstoff* |
0,8 Massenteile |
Komonente A4 |
30,6 Massenteile |
Komponente B2 |
6,0 Massenteile |
Hexylenglykol |
12,0 Massenteile |
Parfümöl** |
0,8 Massenteile |
|
Produkt ist bei 20°C und bei 4°C klar |
Farbstoff* 1 %ige Lösung SANDOLAN® Walkblau NBL 150 der Fa. Sandoz |
Parfümöl**: Fragrance® D 60515 W der Fa. Haarmann und Reimer GmbH |
Beispiel 5: |
Wasser |
44,9 Massenteile |
Farbstoff* |
0,8 Massenteile |
Komonente A2 |
30,6 Massenteile |
Komponente B3 |
12,5 Massenteile |
Hexylenglykol |
12,0 Massenteile |
Parfümöl** |
0,8 Massenteile |
|
Produkt ist bei 20°C und bei 4°C klar |
Farbstoff* 1 %ige Lösung SANDOLAN® Walkblau NBL 150 der Fa. Sandoz |
Parfümöl**: Fragrance® D 60515 W der Fa. Haarmann und Reimer GmbH |
Beispiel 6: |
Wasser |
55,4 Massenteile |
Farbstoff* |
0,8 Massenteile |
Komonente A1 |
30,6 Massenteile |
Komponente B4 |
10,0 Massenteile |
Komponente B2 |
6,0 Massenteile |
Parfümöl** |
0,8 Massenteile |
|
Produkt ist bei 20°C und bei 4°C klar |
Farbstoff* 1 %ige Lösung SANDOLAN® Walkblau NBL 150 der Fa. Sandoz |
Parfümöl**: Fragrance® D 60515 W der Fa. Haarmann und Reimer GmbH |
Beispiel 7: |
Wasser |
46,4 Massenteile |
Farbstoff* |
0,8 Massenteile |
Komonente A5 |
30,6 Massenteile |
Komponente B4 |
13,0 Massenteile |
Dipropylenglykol |
5,0 Massenteile |
Parfümöl** |
0,8 Massenteile |
|
Produkt ist bei 20°C und bei 4°C klar |
Farbstoff* 1 %ige Lösung SANDOLAN® Walkblau NBL 150 der Fa. Sandoz |
Parfümöl**: Fragrance® D 60515 W der Fa. Haarmann und Reimer GmbH |
1. Klare Weichspülmittelformulierungen, enthaltend
A) 15-35 Gew% mindestens einer quaternären Ammoniumverbindungen der allgemeinen Formel
(I)

und
B) 5-30 Gew% mindestens einer der Verbindungen der allgemeinen Formel (II)
R6-(CH2)a-O(CH2-CH2(R4)-O-)n H
mit der Bedeutung
R = -CH3, CH2-CH(R4)-OR1, -CH2-CH(R5)-OR2, worin R4, R5 gleich oder verschieden H, -CH3 sein können,
R1, R2 = H, -C(O)-R3 worin R3 ein gegebenenfalls substituierter, mindestens eine Doppelbindung enthaltender Kohlenwasserstoffrest
mit 13-19 C-Atomen, mit der Maßgabe, daß wenn R ≠ CH3 ist R1, R2 min 1 bis 1,4 mal = H ist,und wenn R = CH3 ist R1, R2 max 0,4 mal = H ist
R6 = ein gegebenenfalls C1-4-Alkylgruppen enthaltender Phenylrest oder verzweigter Alkylrest mit 3 bis 6 C-Atomen
a = 0 oder 1
n = 0 bis 8,
A- = Anion eines Quaternierungsmittels, insbesondere des Dimethylsulfats, Diethylsulfats,
Methylchlorids sein kann und
C) 0,5- 18 Gew% üblicher Hufs- und Zusatzstoffe und
D) ad 100 Gew% Wasser.
2. Weichspülmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkanolamin mindestens
eine der Verbindungen aus der Gruppe Methyldiethanolamin, Methylethanolisopropanolamin,
Methyl-diisopropanolamin, Triisopropanolamin, Triethanolamin eingesetzt eingesetzt
wird.
3. Weichspülmittel gemäß Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Fettsäuren und
Alkanolamine im Molverhältnis von 1 : 1,6 bis 1 : 2 umgesetzt werden.
4. Weichspülmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fettsäure mindestens
eine der Verbindungen aus der Gruppe der Rapsölfettsäuren, Sonnenblumenölfettsäuren
Sojaölettsäuren ,Tallölfettsäuren eingesetzt wird.
5. Weichspülmittel gemäß Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Fettsäuren mit
Jodzahlen im Bereich von ca 40 bis 160 eingesetzt werden.
6. Weichspülmittel gemäß Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Fettsäuren mit
Jodzahlen im Bereich von ca 80 bis 150 eingesetzt werden.
7. Weichspülmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente B) ethoxyliertes
oder propoxyliertes Phenol, Benzylalkohol, Isopropanol und/oder Isobutanol mit einem
mittleren Alkoxylierungsgrad von >2,5 bis 3,5 mitverwendet wird.