Gebiet der Erfindung
[0001] Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Textilhilfsmittel und betrifft Zubereitungen,
welche eine wirksame Menge von verkapselten Duftstoffen enthalten, ein Verfahren zur
deren Applizierung sowie ihre Verwendung zur lang anhaltenden Beduftung von Fasern
und Textilien.
Stand der Technik
[0002] Sowohl Fasern als auch die unter dem Begriff "textile Flächengebilde" zusammengefaßten
Faserverbunde, also Stoffe, Gewirke, Halbfertigprodukte und Textilien, werden im Laufe
ihrer Herstellung mit chemischen Stoffen in Verbindung gebracht, die auf die Oberflächen
möglichst dauerhaft aufziehen. Beispiele für eine solche Faser- oder Textilausrüstung
sind beispielsweise kationische, vorzugsweise polymere Verbindungen, die dem Verknittern
entgegenwirken, das Bügeln erleichtern oder einfach nur den Weichgriff verbessern.
Vom Verbraucher ebenfalls geschätzt sind Textilien, die einen angenehmen frischen
Eigengeruch besitzen und damit wenigstens in beschränktem Umfang Körpergeruch überdecken
können. Üblicherweise erfolgt die Beduftung der Wäsche während des Waschvorgangs durch
die in den Detergentien enthaltenen Parfümöle. Hierbei handelt es sich jedoch um eine
vorübergehende Maßnahme, da die Duftstoffe rasch oxidiert werden und ihre Wirkung
verlieren.
[0003] Aus diesem Grunde besteht ein großes Interesse an Wegen, Fasern und/oder textile
Flächengebilde schon bei der Herstellung mit Duftstoffen auszurüsten, welche diese
nach Möglichkeit erst nach und nach freisetzen ("controlled release") und zudem auch
noch wenigstens eine Reihe von Waschzyklen überstehen.
Beschreibung der Erfindung
[0004] Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Textilbehandlungsmittel, enthaltend mit
Parfümölen beladene Chitosanmikrokapseln.
[0005] Überraschenderweise wurde gefunden, dass Mikrokapseln, deren Membranhülle ganz oder
überwiegend aus Chitosan besteht, nicht nur in vorzüglicher Weise zur Verkapselung
von Parfümölen, Riechstoffen, Aromen, kurz allen Typen von Duftstoffen geeignet sind,
sondern auch leicht auf Fasern und Textilien aufziehen und damit für eine langfristige,
sogar waschresistente Beduftung geeignet sind.
Parfümöle
[0006] Als Parfümöle seien genannt Gemische aus natürlichen und synthetischen Riechstoffen.
Natürliche Riechstoffe sind Extrakte von Blüten (Lilie, Lavendel, Rosen, Jasmin, Neroli,
Ylang-Ylang), Stengeln und Blättern (Geranium, Patchouli, Petitgrain), Früchten (Anis,
Koriander, Kümmel, Wacholder), Fruchtschalen (Bergamotte, Zitrone, Orangen), Wurzeln
(Macis, Angelica, Sellerie, Kardamon, Costus, Iris, Calmus), Hölzern (Pinien-, Sandel-,
Guajak-, Zedern-, Rosenholz), Kräutern und Gräsern (Estragon, Lemongras, Salbei, Thymian),
Nadeln und Zweigen (Fichte, Tanne, Kiefer, Latschen), Harzen und Balsamen (Galbanum,
Elemi, Benzoe, Myrrhe, Olibanum, Opoponax). Weiterhin kommen tierische Rohstoffe in
Frage, wie beispielsweise Zibet und Castoreum. Typische synthetische Riechstoffverbindungen
sind Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe.
Riechstoffverbindungen vom Typ der Ester sind z.B. Benzylacetat, Phenoxyethylisobutyrat,
p-tert.-Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat, Dimethylbenzylcarbinylacetat, Phenylethylacetat,
Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenylglycinat, Allylcyclohexylpropionat,
Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzylethylether,
zu den Aldehyden z.B. die linearen Alkanale mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, Citral,
Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial
und Bourgeonal, zu den Ketonen z.B. die Jonone, α-Isomethylionon und Methylcedrylketon,
zu den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol, Isoeugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol
und Terpineol, zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Terpene und Balsame.
Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam
eine ansprechende Duftnote erzeugen. Auch ätherische Öle geringerer Flüchtigkeit,
die meist als Aromakomponenten verwendet werden, eignen sich als Parfümöle, z.B. Salbeiöl,
Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzenöl, Zimtblätteröl, Lindenblütenöl, Wacholderbeerenöl,
Vetiveröl, Olibanöl, Galbanumöl, Labolanumöl und Lavandinöl. Vorzugsweise werden Bergamotteöl,
Dihydromyrcenol, Lilial, Lyral, Citronellol, Phenylethylalkohol, α-Hexylzimtaldehyd,
Geraniol, Benzylaceton, Cyclamenaldehyd, Linalool, Boisambrene Forte, Ambroxan, Indol,
Hedione, Sandelice, Citronenöl, Mandarinenöl, Orangenöl, Allylamylglycolat, Cyclovertal,
Lavandinöl, Muskateller Salbeiöl, β-Damascone, Geraniumöl Bourbon, Cyclohexylsalicylat,
Vertofix Coeur, Iso-E-Super, Fixolide NP, Evernyl, Iraldein gamma, Phenylessigsäure,
Geranylacetat, Benzylacetat, Rosenoxid, Romilllat, Irotyl und Floramat allein oder
in Mischungen, eingesetzt.
Chitosanmikrokapseln
[0007] Unter dem Begriff "Mikrokapsel" werden vom Fachmann sphärische Aggregate mit einem
Durchmesser im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 5 mm verstanden, die mindestens einen
festen oder flüssigen Kern enthalten, der von mindestens einer kontinuierlichen Hülle
umschlossen ist. Genauer gesagt handelt es sich um mit filmbildenden Polymeren umhüllte
feindisperse flüssige oder feste Phasen, bei deren Herstellung sich die Polymere nach
Emulgierung und Koazervation oder Grenzflächenpolymerisation auf dem einzuhüllenden
Material niederschlagen. Nach einem anderen Verfahren werden flüssige Wirkstoffe in
einer Matrix aufgenommen ("microsponge"), die als Mikropartikel zusätzlich mit filmbildenden
Polymeren umhüllt sein können. Die mikroskopisch kleinen Kapseln, auch Nanokapseln
genannt, lassen sich wie Pulver trocknen. Neben einkernigen Mikrokapseln sind auch
mehrkernige Aggregate, auch Mikrosphären genannt, bekannt, die zwei oder mehr Kerne
im kontinuierlichen Hüllmaterial verteilt enthalten. Ein- oder mehrkernige Mikrokapseln
können zudem von einer zusätzlichen zweiten, dritten etc. Hülle umschlossen sein.
Die Hülle kann aus natürlichen, halbsynthetischen oder synthetischen Materialien bestehen.
Natürlich Hüllmaterialien sind beispielsweise Gummi Arabicum, Agar-Agar, Agarose,
Maltodextrine, Alginsäure bzw. ihre Salze, z.B. Natrium- oder Calciumalginat, Fette
und Fettsäuren, Cetylalkohol, Collagen, Chitosan, Lecithine, Gelatine, Albumin, Schellack,
Polysaccaride, wie Stärke oder Dextran, Polypeptide, Proteinghydrolysate, Sucrose
und Wachse. Halbsynthetische Hüllmaterialien sind unter anderem chemisch modifizierte
Cellulosen, insbesondere Celluloseester und -ether, z.B. Celluloseacetat, Ethylcellulose,
Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und Carboxymethylcellulose, sowie
Stärkederivate, insbesondere Stärkeether und -ester. Synthetische Hüllmaterialien
sind beispielsweise Polymere wie Polyacrylate, Polyamide, Polyvinylalkohol oder Polyvinylpyrrolidon.
[0008] Beispiele für Mikrokapseln des Stands der Technik sind folgende Handelsprodukte (in
Klammern angegeben ist jeweils das Hüllmaterial) :
Hallcrest Microcapsules (Gelatine, Gummi Arabicum),
Coletica Thalaspheres (maritimes Collagen),
Lipotec Millicapseln (Alginsäure, Agar-Agar),
Induchem Unispheres (Lactose, mikrokristalline Cellulose, Hydroxypropylmethylcellulose);
Unicerin C30 (Lactose, mikrokristalline Cellulose, Hydroxypropylmethylcellulose),
Kobo Glycospheres (modifizierte Stärke, Fettsäureester, Phospholipide),
Softspheres (modifiziertes Agar-Agar) und
Kuhs Probiol Nanospheres (Phospholipide).
[0009] In diesem Zusammenhang sei auch auf die deutsche Patentanmeldung
DE 19712978 A1 (Henkel) hingewiesen, aus der Chitosanmikrosphären bekannt sind, die man erhält,
indem man Chitosane oder Chitosanderivate mit Ölkörpern vermischt und diese Mischungen
in alkalisch eingestellte Tensidlösungen einbringt. Aus der deutschen Patentanmeldung
DE 19756452 A1 (Henkel) ist ferner auch die Verwendung von Chitosan als Verkapselungsmaterial für
Tocopherol bekannt. Chitosanmikrokapseln und Verfahren zu ihrer Herstellung sind Gegenstand
früherer Patenanmeldungen der Pantentanmelderin. Man unterscheidet dabei im wesentlichen
die beiden folgenden Verfahren:
(1) Mikrokapseln mit mittleren Durchmessern im Bereich von 0,1 bis 5 mm, bestehend
aus einer Hüllmembran und einer mindestens einen Wirkstoff enthaltenden Matrix, erhältlich,
indem man
(a) aus Gelbildnern, Chitosanen und Wirkstoffen eine Matrix zubereitet,
(b) gegebenenfalls die Matrix in einer Ölphase dispergiert,
(c) die dispergierte Matrix mit wäßrigen Lösungen anionischer Polymere behandelt und
gegebenenfalls dabei die Ölphase entfernt.
(2) Mikrokapseln mit mittleren Durchmessern im Bereich von 0,1 bis 5 mm, bestehend
aus einer Hüllmembran und einer mindestens einen Wirkstoff enthaltenden Matrix, erhältlich,
indem man
(a) aus Gelbildnern, anionischen Polymeren und Wirkstoffen eine Matrix zubereitet,
(b) gegebenenfalls die Matrix in einer Ölphase dispergiert,
(c) die dispergierte Matrix mit wäßrigen Chitosanlösungen behandelt und gegebenenfalls
dabei die Ölphase entfernt.
[0010] Als
Gelbildner vorzugsweise solche Stoffe in Betracht gezogen, welche die Eigenschaft zeigen in
wäßriger Lösung bei Temperaturen oberhalb von 40 °C Gele zu bilden. Typische Beispiele
hierfür sind Hetereopolysaccharide und Proteine. Als thermogelierende Heteropolysaccharide
kommen vorzugsweise Agarosen in Frage, welche in Form des aus Rotalgen zu gewinnenden
Agar-Agar auch zusammen mit bis zu 30 Gew.-% nicht-gelbildenden Agaropektinen vorliegen
können. Hauptbestandteil der Agarosen sind lineare Polysaccharide aus D-Galaktose
und 3,6-Anhydro-L-galaktose, die alternierend β-1,3- und β-1,4-glykosidisch verknüpft
sind. Die Heteropolysaccharide besitzen vorzugsweise ein Molekulargewicht im Bereich
von 110.000 bis 160.000 und sind sowohl farb- als auch geschmacklos. Als Alternativen
kommen Pektine, Xanthane (auch Xanthan Gum) sowie deren Mischungen in Frage. Es sind
weiterhin solche Typen bevorzugt, die noch in 1-Gew.-%iger wäßriger Lösung Gele bilden,
die nicht unterhalb von 80 °C schmelzen und sich bereits oberhalb von 40 °C wieder
verfestigen. Aus der Gruppe der thermogelierenden Proteine seien exemplarisch die
verschiedenen Gelatine-Typen genannt.
[0011] Chitosane stellen Biopolymere dar und werden zur Gruppe der Hydrokolloide gezählt. Chemisch
betrachtet handelt es sich um partiell deacetylierte Chitine unterschiedlichen Molekulargewichtes,
die den folgenden - idealisierten - Monomerbaustein enthalten:

[0012] Im Gegensatz zu den meisten Hydrokolloiden, die im Bereich biologischer pH-Werte
negativ geladen sind, stellen Chitosane unter diesen Bedingungen kationische Biopolymere
dar. Die positiv geladenen Chitosane können mit entgegengesetzt geladenen Oberflächen
in Wechselwirkung treten und werden daher in kosmetischen Haar- und Körperpflegemitteln
sowie pharmazeutischen Zubereitungen eingesetzt (vgl.
Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Ed., Vol. A6, Weinheim, Verlag
Chemie, 1986, S. 231-232). Übersichten zu diesem Thema sind auch beispielsweise von B. Gesslein et al. in
HAPPI 27, 57 (1990), O. Skaugrud in
Drug Cosm.Ind. 148, 24 (1991) und E. Onsoyen et al. in
Seifen-Öle-Fette-Wachse 117, 633 (1991) erschienen. Zur Herstellung der Chitosane geht man von Chitin, vorzugsweise den Schalenresten
von Krustentieren aus, die als billige Rohstoffe in großen Mengen zur Verfügung stehen.
Das Chitin wird dabei in einem Verfahren, das erstmals von Hackmann et al. beschrieben
worden ist, üblicherweise zunächst durch Zusatz von Basen deproteiniert, durch Zugabe
von Mineralsäuren demineralisiert und schließlich durch Zugabe von starken Basen deacetyliert,
wobei die Molekulargewichte über ein breites Spektrum verteilt sein können. Entsprechende
Verfahren sind beispielsweise aus
Makromol. Chem. 177, 3589 (1976) oder der französischen Patentanmeldung
FR 2701266 A bekannt. Vorzugsweise werden solche Typen eingesetzt, wie sie in den deutschen Patentanmeldungen
DE 4442987 A1 und
DE 19537001 A1 (Henkel) offenbart werden und die ein durchschnittliches Molekulargewicht von 10.000
bis 500.000 bzw. 800.000 bis 1.200.000 Dalton aufweisen und/oder eine Viskosität nach
Brookfield (1 Gew.-%ig in Glycolsäure) unterhalb von 5000 mPas, einen Deacetylierungsgrad
im Bereich von 80 bis 88 % und einem Aschegehalt von weniger als 0,3 Gew.-% besitzen.
Aus Gründen der besseren Wasserlöslichkeit werden die Chitosane in der Regel in Form
ihrer Salze, vorzugsweise als Glycolate eingesetzt.
[0013] Die
anionische Polymere haben die Aufgabe, mit den Chitosanen Membranen zu bilden. Je nach Herstellverfahren
können sie in der Matrix enthalten sein (dann erfolgt die Membranbildung durch Behandlung
mit den Chitosanlösungen) oder als Fällungsmittel für die in der Matrix enthaltenen
Chitosane dienen. Als anionische Polymere eignen sich vorzugsweise Salze der Alginsäure.
Bei der Alginsäure handelt es sich um ein Gemisch carboxylgruppenhaltiger Polysaccharide
mit folgendem idealisierten Monomerbaustein:

[0014] Das durchschnittliche Molekulargewicht der Alginsäuren bzw. der Alginate liegt im
Bereich von 150.000 bis 250.000. Dabei sind als Salze der Alginsäure sowohl deren
vollständige als auch deren partiellen Neutralisationsprodukte zu verstehen, insbesondere
die Alkalisalze und hierunter vorzugsweise das Natriumalginat ("Algin") sowie die
Ammonium- und Erdalkalisalze. besonders bevorzugt sind Mischalginate, wie z.B. Natrium/Magnesium-
oder Natrium/Calciumalginate. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung
kommen für diesen Zweck jedoch auch anionische Chitosanderivate, wie z.B. Carboxylierungs-
und vor allem Succinylierungsprodukte in Frage, wie sie beispielsweise in der deutschen
Patentschrift
DE 3713099 C2 (L'Oréal) sowie der deutschen Patentanmeldung
DE 19604180 A1 (Henkel) beschrieben werden.
[0015] Zur Herstellung der Chitosanmikrokapseln stellt man beispielsweise eine 1 bis 10,
vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-%ige wäßrige Lösung des Gelbildners, vorzugsweise des Agar-Agars
her und erhitzt diese unter Rückfluß. In der Siedehitze, vorzugsweise bei 80 bis 100
°C, wird eine zweite wäßrige Lösung zugegeben, welche das Chitosan in Mengen von 0,1
bis 2, vorzugsweise 0,25 bis 0,5 Gew.-% und den Wirkstoff in Mengen von 0,1 bis 25
und insbesondere 0,25 bis 10 Gew.-% enthält; diese Mischung wird als Matrix bezeichnet.
Die Beladung der Mikrokapseln mit den Parfümölen kann daher ebenfalls 0,1 bis 25 Gew.-%
bezogen auf das Kapselgewicht betragen. Falls gewünscht, können zu diesem Zeitpunkt
zur Viskositätseinstellung auch wasserunlösliche Bestandteile, beispielsweise anorganische
Pigmente zugegeben werden, wobei man diese in der Regel in Form von wäßrigen oder
wäßrig/alkoholischen Dispersionen zusetzt. Zur Emulgierung bzw. Dispergierung der
Wirkstoffe kann es ferner von Nutzen sein, der Matrix Emulgatoren und/oder Lösungsvermittler
hinzuzugeben.
[0016] Als
Emulgatoren kommen beispielsweise nichtionogene Tenside aus mindestens einer der folgenden Gruppen
in Frage:

Anlagerungsprodukte von 2 bis 30 Mol Ethylenoxid und/ oder 0 bis 5 Mol Propylenoxid
an lineare Fettalkohole mit 8 bis 22 C-Atomen, an Fettsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen,
an Alkylphenole mit 8 bis 15 C-Atomen in der Alkylgruppe sowie Alkylamine mit 8 bis
22 Kohlenstoffatomen im Alkylrest;

Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alk(en)ylrest
und deren ethoxylierte Analoga;

Anlagerungsprodukte von 1 bis 15 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl und/oder gehärtetes
Ricinusöl;

Anlagerungsprodukte von 15 bis 60 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl und/oder gehärtetes
Ricinusöl;

Partialester von Glycerin und/oder Sorbitan mit ungesättigten, linearen oder gesättigten,
verzweigten Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und/oder Hydroxycarbonsäuren
mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen sowie deren Addukte mit 1 bis 30 Mol Ethylenoxid;

Partialester von Polyglycerin (durchschnittlicher Eigenkondensationsgrad 2 bis 8),
Polyethylenglycol (Molekulargewicht 400 bis 5000), Trimethylolpropan, Pentaerythrit,
Zuckeralkoholen (z.B. Sorbit), Alkylglucosiden (z.B. Methylglucosid, Butylglucosid,
Laurylglucosid) sowie Polyglucosiden (z.B. Cellulose) mit gesättigten und/oder ungesättigten,
linearen oder verzweigten Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und/oder Hydroxycarbonsäuren
mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen sowie deren Addukte mit 1 bis 30 Mol Ethylenoxid;

Mischester aus Pentaerythrit, Fettsäuren, Citronensäure und Fettalkohol gemäß DE 1165574 PS und/oder Mischester von Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, Methylglucose
und Polyolen, vorzugsweise Glycerin oder Polyglycerin.

Mono-, Di- und Trialkylphosphate sowie Mono-, Di- und/oder Tri-PEG-alkylphosphate
und deren Salze;

Wollwachsalkohole;

Polysiloxan-Polyalkyl-Polyether-Copolymere bzw. entsprechende Derivate;

Polyalkylenglycole sowie

Glycerincarbonat.
[0017] Die
Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und/oder von Propylenoxid an Fettalkohole, Fettsäuren, Alkylphenole oder an Ricinusöl stellen bekannte, im
Handel erhältliche Produkte dar. Es handelt sich dabei um Homologengemische, deren
mittlerer Alkoxylierungsgrad dem Verhältnis der Stoffmengen von Ethylenoxid und/ oder
Propylenoxid und Substrat, mit denen die Anlagerungsreaktion durchgeführt wird, entspricht.
C
12/18-Fettsäuremono- und-diester von Anlagerungsprodukten von Ethylenoxid an Glycerin sind
aus
DE 2024051 PS als Rückfettungsmittel für kosmetische Zubereitungen bekannt.
[0018] Alkyl- und/oder Alkenyloligoglycoside, ihre Herstellung und ihre Verwendung sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ihre
Herstellung erfolgt insbesondere durch Umsetzung von Glucose oder Oligosacchariden
mit primären Alkoholen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen. Bezüglich des Glycosidrestes
gilt, dass sowohl Monoglycoside, bei denen ein cyclischer Zuckerrest glycosidisch
an den Fettalkohol gebunden ist, als auch oligomere Glycoside mit einem Oligomerisationsgrad
bis vorzugsweise etwa 8 geeignet sind. Der Oligomerisierungsgrad ist dabei ein statistischer
Mittelwert, dem eine für solche technischen Produkte übliche Homologenverteilung zugrunde
liegt.
[0019] Typische Beispiele für geeignete
Partialglyceride sind Hydroxystearinsäuremonoglycerid, Hydroxystearinsäurediglycerid, Isostearinsäuremonoglycerid,
Isostearinsäurediglycerid, Ölsäuremonoglycerid, Ölsäurediglycerid, Ricinolsäuremoglycerid,
Ricinolsäurediglycerid, Linolsäuremonoglycerid, Linolsäurediglycerid, Linolensäuremonoglycerid,
Linolensäurediglycerid, Erucasäuremonoglycerid, Erucasäurediglycerid, Weinsäuremonoglycerid,
Weinsäurediglycerid, Citronensäuremonoglycerid, Citronendiglycerid, Äpfelsäuremonoglycerid,
Äpfelsäurediglycerid sowie deren technische Gemische, die untergeordnet aus dem Herstellungsprozeß
noch geringe Mengen an Triglycerid enthalten können. Ebenfalls geeignet sind Anlagerungsprodukte
von 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 10 Mol Ethylenoxid an die genannten Partialglyceride.
[0020] Als
Sorbitanester kommen Sorbitanmonoisostearat, Sorbitansesquiisostearat, Sorbitandiisostearat, Sorbitantriisostearat,
Sorbitanmonooleat, Sorbitansesquioleat, Sorbitandioleat, Sorbitantrioleat, Sorbitanmonoerucat,
Sorbitansesquierucat, Sorbitandierucat, Sorbitantrierucat, Sorbitanmonoricinoleat,
Sorbitansesquiricinoleat, Sorbitandiricinoleat, Sorbitantriricinoleat, Sorbitanmonohydroxystearat,
Sorbitansesquihydroxystearat, Sorbitandihydroxystearat, Sorbitantrihydroxystearat,
Sorbitanmonotartrat, Sorbitansesquitartrat, Sorbitanditartrat, Sorbitantritartrat,
Sorbitanmonocitrat, Sorbitansesquicitrat, Sorbitandicitrat, Sorbitantricitrat, Sorbitanmonomaleat,
Sorbitansesquimaleat, Sorbitandimaleat, Sorbitantrimaleat sowie deren technische Gemische.
Ebenfalls geeignet sind Anlagerungsprodukte von 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 10 Mol
Ethylenoxid an die genannten Sorbitanester.
[0021] Typische Beispiele für geeignete
Polyglycerinester sind Polyglyceryl-2 Dipolyhydroxystearate (Dehymuls® PGPH), Polyglycerin-3-Diisostearate
(Lameform® TGI), Polyglyceryl-4 Isostearate (Isolan® GI 34), Polyglyceryl-3 Oleate,
Diisostearoyl Polyglyceryl-3 Diisostearate (Isolan® PDI), Polyglyceryl-3 Methylglucose
Distearate (Tego Care® 450), Polyglyceryl-3 Beeswax (Cera Bellina®), Polyglyceryl-4
Caprate (Polyglycerol Caprate T2010/90), Polyglyceryl-3 Cetyl Ether (Chimexane® NL),
Polyglyceryl-3 Distearate (Cremophor® GS 32) und Polyglyceryl Polyricinoleate (Admul®
WOL 1403) Polyglyceryl Dimerate Isostearate sowie deren Gemische.
[0022] Beispiele für weitere geeignete
Polyolester sind die gegebenenfalls mit 1 bis 30 Mol Ethylenoxid umgesetzten Mono-, Di- und Triester
von Trimethylolpropan oder Pentaerythrit mit Laurinsäure, Kokosfettsäure, Talgfettsäure,
Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Behensäure und dergleichen.
[0023] Weiterhin können als Emulgatoren
zwitterionische Tenside verwendet werden. Als zwitterionische Tenside werden solche oberflächenaktiven Verbindungen
bezeichnet, die im Molekül mindestens eine quartäre Ammoniumgruppe und mindestens
eine Carboxylat- und eine Sulfonatgruppe tragen. Besonders geeignete zwitterionische
Tenside sind die sogenannten Betaine wie die N-Alkyl-N,N-dimethylammoniumglycinate,
beispielsweise das Kokosalkyldimethylammoniumglycinat, N-Acylaminopropyl-N,N-dimethylammoniumglycinate,
beispielsweise das Kokosacylaminopropyldimethylammoniumglycinat, und 2-Alkyl-3-carboxylmethyl-3-hydroxyethylimidazoline
mit jeweils 8 bis 18 C-Atomen in der Alkyl- oder Acylgruppe sowie das Kokosacylaminoethylhydroxyethylcarboxymethylglycinat.
Besonders bevorzugt ist das unter der CTFA-Bezeichnung
Cocamidopropyl Betaine bekannte Fettsäureamid-Derivat. Ebenfalls geeignete Emulgatoren sind ampholytische
Tenside. Unter ampholytischen Tensiden werden solche oberflächenaktiven Verbindungen
verstanden, die außer einer C
8/18-Alkyl- oder -Acylgruppe im Molekül mindestens eine freie Aminogruppe und mindestens
eine -COOH- oder -SO
3H-Gruppe enthalten und zur Ausbildung innerer Salze befähigt sind. Beispiele für geeignete
ampholytische Tenside sind N-Alkylglycine, N-AI-kylpropionsäuren, N-Alkylaminobuttersäuren,
N-Alkyliminodipropionsäuren, N-Hydroxyethyl-N-alkylamidopropylglycine, N-Alkyltaurine,
N-Alkylsarcosine, 2-Alkylaminopropionsäuren und Alkylaminoessigsäuren mit jeweils
etwa 8 bis 18 C-Atomen in der Alkylgruppe. Besonders bevorzugte ampholytische Tenside
sind das N-Kokosalkylaminopropionat, das Kokosacylaminoethylaminopropionat und das
C
12/18-Acylsarcosin.
[0024] Schließlich kommen auch
Kationtenside als Emulgatoren in Betracht, wobei solche vom Typ der Esterquats, vorzugsweise methylquaternierte
Difettsäuretriethanolaminester-Salze, besonders bevorzugt sind.
[0025] Als Lösungsvermittler oder
Hydrotrope eignen sich beispielsweise Ethanol, Isopropylalkohol, oder Polyole eingesetzt werden.
Letztere besitzen vorzugsweise 2 bis 15 Kohlenstoffatome und mindestens zwei Hydroxylgruppen.
Die Polyole können noch weitere funktionelle Gruppen, insbesondere Aminogruppen, enthalten
bzw. mit Stickstoff modifiziert sein. Typische Beispiele sind

Glycerin;

Alkylenglycole, wie beispielsweise Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol,
Butylenglycol, Hexylenglycol sowie Polyethylenglycole mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von 100 bis 1.000 Dalton;

technische Oligoglyceringemische mit einem Eigenkondensationsgrad von 1,5 bis 10
wie etwa technische Diglyceringemische mit einem Diglyceringehalt von 40 bis 50 Gew.-%;

Methyolverbindungen, wie insbesondere Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Trimethylolbutan,
Pentaerythrit und Dipentaerythrit;

Niedrigalkylglucoside, insbesondere solche mit 1 bis 8 Kohlenstoffen im Alkylrest,
wie beispielsweise Methyl- und Butylglucosid;

Zuckeralkohole mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Sorbit oder Mannit,

Zucker mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Glucose oder Saccharose;

Aminozucker, wie beispielsweise Glucamin;

Dialkoholamine, wie Diethanolamin oder 2-Amino-1,3-propandiol.
[0026] Die Konzentration der Emulgatoren kann bezogen auf die Wirkstoffe 1 bis 20 und vorzugsweise
5 bis 10 Gew.-% betragen. Die Menge an Lösungsvermittler richtet sich ausschließlich
nach der Wasserlöslichkeit bzw. Wasserdispergierbarkeit der Wirkstoffe.
[0027] Nach der Herstellung der Matrix aus Gelbildner, Chitosan und Wirkstoff wird in einer
besonderen Ausführungsform des Verfahrens die Matrix in einer Ölphase unter starker
Scherung sehr fein dispergiert, um bei der nachfolgenden Verkapselung möglichst kleine
Teilchen herzustellen. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Matrix
auf Temperaturen im Bereich von 40 bis 60 °C zu erwärmen, während man die Ölphase
auf 10 bis 20 °C kühlt. Im dritten Schritt erfolgt dann die eigentliche Verkapselung,
d.h. die Ausbildung der Hüllmembran durch Inkontaktbringen des Chitosans in der Matrix
mit den anionischen Polymeren. Hierzu empfiehlt es sich, die in der Ölphase dispergierte
Matrix bei einer Temperatur im Bereich von 40 bis 100, vorzugsweise 50 bis 60 °C mit
einer wäßrigen, etwa 0,1 bis 3 und vorzugsweise 0,25 bis 0,5 Gew.-%ige wäßrigen Lösung
des Anionpolymers, vorzugsweise des Alginats zu waschen und dabei gleichzeitig die
Ölphase zu entfernen.
[0028] In gleicher Weise ist es möglich, im ersten Schritt eine Matrix aus Gelbildner, Anionpolymer
und Wirkstoff herzustellen, die Matrix in einer Ölphase zu dispergieren und dann die
Kapseln durch Fällung mit einer Chitosanlösung herzustellen. Dazu reicht es aus, in
der obigen Herstellvorschrift nur jeweils "Anionpolymer" und "Chitosan" zu vertauschen
und die Mengenangaben beizubehalten. In zwei weiteren alternativen Ausführungsformen
kann jeweils auf die Dispergierung in einer Ölphase verzichtet werden, dann werden
jedoch in der Folge eher größere Kapseln erhalten. Somit stehen zur Herstellung der
Chitosanmikrokapseln insgesamt vier Verfahren zur Verfügung. Die dabei resultierenden
wäßrigen Zubereitungen weisen in der Regel einen Mikrokapselgehalt im Bereich von
1 bis 10 Gew.-% auf. In manchen Fällen kann es dabei von Vorteil sein, wenn die Lösung
der Polymeren weitere Inhaltsstoffe, beispielsweise Emulgatoren oder Konservierungsmittel
enthält. Nach Filtration werden Mikrokapseln erhalten, welche im Mittel einen Durchmesser
im Bereich von vorzugsweise 1 bis 3 mm aufweisen. Es empfiehlt sich, die Kapseln zu
sieben, um eine möglichst gleichmäßige Größenverteilung sicherzustellen. Die so erhaltenen
Mikrokapseln können im herstellungsbedingten Rahmen eine beliebige Form aufweisen,
sie sind jedoch bevorzugt näherungsweise kugelförmig.
Gewerbliche Anwendbarkeit
[0029] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beduftung
von textilen Flächengebilden und Fasern, bei dem man diese mit einer Dispersion von
mit Parfümölen beladenen Mikrokapseln behandelt und die flüssige Phase anschließend
entfernt, so dass eine wirksame Menge der Mikrokapseln auf der Faseroberfläche verbleibt.
Zu diesem Zweck werden beispielsweise wäßrige Dispersionen der Mikrokapseln hergestellt,
die eine wirksame Menge im Bereich von 1 bis 50, vorzugsweise 5 bis 35 und insbesondere
10 bis 20 Gew-.-% aufweisen und daneben noch weitere für Textilbehandlungsmittel typische
Inhaltsstoffe, wie beispielsweise anionische, nichtionische, kationische, amphotere
und/oder zwitterionische Tenside, schmutzabweisende Polymere und dergleichen enthalten
können.
Tenside
[0030] Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, dass die Chitosanmikrokapseln als weiteren
Vorteil über eine besonders hohe Tensidverträglichkeit und Tensidstabilität verfügen.
Typische Beispiele für anionische Tenside sind Seifen, Alkylbenzolsulfonate, Alkansulfonate,
Olefinsulfonate, Alkylethersulfonate, Glycerinethersulfonate, α-Methylestersulfonate,
Sulfofettsäuren, Alkylsulfate, Fettalkoholethersulfate, Glycerinethersulfate, Fettsäureethersulfate,
Hydroxymischethersulfate, Monoglycerid(ether)sulfate, Fettsäureamid(ether)sulfate,
Mono- und Dialkylsulfosuccinate, Mono- und Dialkylsulfosuccinamate, Sulfotriglyceride,
Amidseifen, Ethercarbonsäuren und deren Salze, Fettsäureisethionate, Fettsäuresarcosinate,
Fettsäuretauride, N-Acylaminosäuren, wie beispielsweise Acyllactylate, Acyltartrate,
Acylglutamate und Acylaspartate, Alkyloligoglucosidsulfate, Proteinfettsäurekondensate
(insbesondere pflanzliche Produkte auf Weizenbasis) und Alkyl(ether)phosphate. Sofern
die anionischen Tenside Polyglycoletherketten enthalten, können diese eine konventionelle,
vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen. Typische Beispiele
für nichtionische Tenside sind Fettalkoholpolyglycolether, Alkylphenolpolyglycolether,
Fettsäurepolyglycolester, Fettsäureamidpolyglycolether, Fettaminpolyglycolether, alkoxylierte
Triglyceride, Mischether bzw. Mischformale, gegebenenfalls partiell oxidierte Alk(en)yloligoglykoside
bzw. Glucoronsäurederivate, Fettsäure-N-alkylglucamide, Proteinhydrolysate (insbesondere
pflanzliche Produkte auf Weizenbasis), Polyolfettsäureester, Zuckerester, Sorbitanester,
Polysorbate und Aminoxide. Sofern die nichtionischen Tenside Polyglycoletherketten
enthalten, können diese eine konventionelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung
aufweisen. Typische Beispiele für kationische Tenside sind quartäre Ammoniumverbindungen,
wie beispielsweise das Dimethyldistearylammoniumchlorid, und Esterquats, insbesondere
quaternierte Fettsäuretrialkanolaminestersalze. Typische Beispiele für amphotere bzw.
zwitterionische Tenside sind Alkylbetaine, Alkylamidobetaine, Aminopropionate, Aminoglycinate,
Imidazoliniumbetaine und Sulfobetaine. Bei den genannten Tensiden handelt es sich
ausschließlich um bekannte Verbindungen. Hinsichtlich Struktur und Herstellung dieser
Stoffe sei auf einschlägige Übersichtsarbeiten beispielsweise
J.Falbe (ed.), "Surfactants in Consumer Products", Springer Verlag, Berlin, 1987,
S. 54-124 oder J.Falbe (ed.), "Katalysatoren, Tenside und Mineralöladditive", Thieme
Verlag, Stuttgart, 1978, S. 123-217 verwiesen. Typische Beispiele für besonders geeignete milde, d.h. besonders hautverträgliche
Tenside sind Fettalkoholpolyglycolethersulfate, Monoglyceridsulfate, Mono- und/oder
Dialkylsulfosuccinate, Fettsäureisethionate, Fettsäuresarcosinate, Fettsäuretauride,
Fettsäureglutamate, α-Olefinsulfonate, Ethercarbonsäuren, Alkyloligoglucoside, Fettsäureglucamide,
Alkylamidobetaine, Amphoacetale und/oder Proteinfettsäurekondensate, letztere vorzugsweise
auf Basis von Weizenproteinen.
Polymere
[0031] Als schmutzabweisende Polymere ("soil repellants") kommen solche Stoffe in Frage,
die vorzugsweise Ethylenterephthalat- und/oder Polyethylenglycolterephthalatgruppen
enthalten, wobei das Molverhältnis Ethylenterephthalat zu Polyethylenglycolterephthalat
im Bereich von 50 : 50 bis 90 : 10 liegen kann. Das Molekulargewicht der verknüpfenden
Polyethylenglycoleinheiten liegt insbesondere im Bereich von 750 bis 5000, d.h., der
Ethoxylierungsgrad der Polyethylenglycolgruppenhaltigen Polymere kann ca. 15 bis 100
betragen. Die Polymeren zeichnen sich durch ein durchschnittliches Molekulargewicht
von etwa 5000 bis 200.000 aus und können eine Block-, vorzugsweise aber eine Random-Struktur
aufweisen. Bevorzugte Polymere sind solche mit Molverhältnissen Ethylenterephthalat/Polyethylenglycolterephthalat
von etwa 65 : 35 bis etwa 90 : 10, vorzugsweise von etwa 70 : 30 bis 80 : 20. Weiterhin
bevorzugt sind solche Polymeren, die verknüpfende Polyethylenglycoleinheiten mit einem
Molekulargewicht von 750 bis 5000, vorzugsweise von 1000 bis etwa 3000 und ein Molekulargewicht
des Polymeren von etwa 10.000 bis etwa 50.000 aufweisen. Beispiele für handelsübliche
Polymere sind die Produkte Milease® T (ICI) oder Repelotex® SRP 3 (Rhöne-Poulenc).
[0032] Das Aufbringen der Chitosanmikrokapseln auf die Fasern bzw. textilen Flächengebilden
erfolgt im einfachsten durch Tauch- oder Sprühapplikation der Zubereitungen und nachfolgender
Trocknung.
[0033] Schließlich ist ein letzter Gegenstand der Erfindung auf die Verwendung von mit Parfümölen
beladenen Mikrokapseln zur Herstellung von Hilfsmitteln zur Behandlung von textilen
Flächengebilden und Fasern gerichtet.
Beispiele
[0034] Beispiel H1. In einem 500-ml-Dreihalskolben mit Rührer und Rückflußkühler wurden in der Siedehitze
3 g Agar-Agar in 200 ml Wasser gelöst. Anschließend wurde die Mischung innerhalb von
etwa 30 min unter starkem Rühren zunächst mit einer homogenen Dispersionen von 10
g Glycerin und 2 g Talk in 88 ml Wasser und dann mit einer Zubereitung von 25 g Chitosan
(Hydagen® DCMF, 1 Gew.-%ig in Glycolsäure, Henkel KGaA, Düsseldorf/FRG), 10 g Dihydromyrcenol,
0,5 g Phenonip® (Konservierungmittelmischung enthaltend Phenoxyethanol und Parabene)
und 0,5 g Polysorbat-20 (Tween® 20, ICI) in 64 g Wasser versetzt. Die erhaltene Matrix
wurde filtriert, auf 60 °C erwärmt und in eine 0,5 Gew.-%ige Natriumalginatlösung
getropft. Zum Erhalt von Mikrokapseln gleichen Durchmessers wurden die Zubereitungen
anschließend gesiebt.
[0035] Beispiel H2. In einem 500-ml-Dreihalskolben mit Rührer und Rückflußkühler wurden in der Siedehitze
3 g Agar-Agar in 200 ml Wasser gelöst. Anschließend wurde die Mischung innerhalb von
etwa 30 min unter starkem Rühren zunächst mit einer homogenen Dispersionen von 10
g Glycerin und 2 g Talk in ad 100 g Wasser und dann mit einer Zubereitung von 25 g
Chitosan (Hydagen® DCMF, 1 Gew.-%ig in Glycolsäure, Henkel KGaA, Düsseldorf/FRG),
5 g Boisambrene Forte und 0,5 g Phenonip® (in ad 100 g Wasser versetzt. Die erhaltene
Matrix wurde filtriert, auf 50 °C temperiert und unter starken Rühren im 2,5fachen
Volumen Paraffinöl, das zuvor auf 15 °C gekühlt worden war, dispergiert. Die Dispersion
wurde anschließend mit einer wäßrigen Lösung enthaltend 1 Gew.-% Natriumlaurylsulfat
und 0,5 Gew.-% Natriumalginat und dann mehrfach mit einer 0,5 Gew.-%igen wäßrigen
Phenoniplösung gewaschen, wobei die Ölphase entfernt wurde. Nach dem Sieben wurde
eine wäßrige Zubereitung erhalten, die 8 Gew.-% Mikrokapseln mit einem mittleren Durchmesser
von 1 mm enthielt.
[0036] Beispiel H3. In einem 500-ml-Dreihalskolben mit Rührer und Rückflußkühler wurden in der Siedehitze
3 g Agar-Agar in 200 ml Wasser gelöst. Anschließend wurde die Mischung innerhalb von
etwa 30 min unter starkem Rühren zunächst mit einer homogenen Dispersionen von 10
g Glycerin und 2 g Talk in 88 ml Wasser und dann mit einer Zubereitung von 2,5 g Natriumalginat
in Form einer 10 Gew.-%igen wäßrigen Lösung, 1 g Ambroxan, 0,5 g Phenonip® und 0,5
g Polysorbat-20 (Tween® 20, ICI) in 64 g Wasser versetzt. Die erhaltene Matrix wurde
filtriert, auf 60 °C erwärmt und in eine 1 Gew.-%ige Lösung von Chitosanglycolat in
Wasser getropft. Zum Erhalt von Mikrokapseln gleichen Durchmessers wurden die Zubereitungen
anschließend gesiebt.
[0037] Beispiel H4. In einem 500-ml-Dreihalskolben mit Rührer und Rückflußkühler wurden in der Siedehitze
3 g Agar-Agar in 200 ml Wasser gelöst. Anschließend wurde die Mischung innerhalb von
etwa 30 min unter starkem Rühren zunächst mit einer homogenen Dispersionen von 10
g Glycerin und 2 g Talk in ad 100 g Wasser und dann mit einer Zubereitung von 2,5
g Natriumalginat in Form einer 10 Gew.-%igen wäßrigen Lösung, 5 g Cyclohexylsalicylat
und 0,5 g Phenonip® (in ad 100 g Wasser versetzt. Die erhaltene Matrix wurde filtriert,
auf 50 °C temperiert und unter starken Rühren im 2,5fachen Volumen Paraffinöl, das
zuvor auf 15 °C gekühlt worden war, dispergiert. Die Dispersion wurde anschließend
mit einer wäßrigen Lösung enthaltend 1 Gew.-% Natriumlaurylsulfat und 0,5 Gew.-% Chitosanglycolat
und dann mehrfach mit einer 0,5 Gew.-%igen wäßrigen Phenoniplösung gewaschen, wobei
die Ölphase entfernt wurde. Nach dem Sieben wurde eine wäßrige Zubereitung erhalten,
die 8 Gew.-% Mikrokapseln mit einem mittleren Durchmesser von 1 mm enthielt.
[0038] Beispiel H5. In einem 500-ml-Dreihalskolben mit Rührer und Rückflußkühler wurden in der Siedehitze
3 g Agar-Agar in 200 ml Wasser gelöst. Anschließend wurde die Mischung innerhalb von
etwa 30 min unter starkem Rühren zunächst mit einer homogenen Dispersionen von 10
g Glycerin und 2 g Talk in ad 100 g Wasser und dann mit einer Zubereitung von 2,5
g Natriumalginat in Form einer 10 Gew.-%igen wäßrigen Lösung, 5 g Jasminöl und 0,5
g Phenonip® (in ad 100 g Wasser versetzt. Die erhaltene Matrix wurde filtriert, auf
50 °C temperiert und unter starken Rühren im 2,5fachen Volumen Paraffinöl, das zuvor
auf 15 °C gekühlt worden war, dispergiert. Die Dispersion wurde anschließend mit einer
wäßrigen Lösung enthaltend 1 Gew.-% Natriumlaurylsulfat und 0,5 Gew.-% Chitosanglycolat
und dann mehrfach mit einer 0,5 Gew.-%igen wäßrigen Phenoniplösung gewaschen, wobei
die Ölphase entfernt wurde. Nach dem Sieben wurde eine wäßrige Zubereitung erhalten,
die 8 Gew.-% Mikrokapseln mit einem mittleren Durchmesser von 1 mm enthielt.