Gebiet der Erfindung
[0001] Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Textiltechnik und betrifft polyolefinhaltige
Wischtücher, die durch Hydrophilieadditive permanent hydrophiliert und nachfolgend
einer Imprägnierung mit Spinnpräparationen und/oder wässrigen Lösungen und/oder Emulsionen
unterzogen sind. Desweiteren wird die Verwendung permanent hydrophilierter polyolefinhaltiger
Materialien sowie das entsprechende Verfahren zur Herstellung von Wischtüchern beschrieben.
Stand der Technik
[0002] Wischtücher, die im persönlichen Hygienebereich eingesetzt werden wie Gesichtstücher,
Kosmetikpads, Babytücher, Körperhygiene sowie Wischtücher für den Haushalt und für
den industriellen Bereich werden meistens im wässrigen Medium eingesetzt und benötigen
eine gute Benetzbarkeit mit polaren Flüssigkeiten.
Bislang werden daher meistens hydrophile Fasern wie Cellulosefasern, wie Viskose oder
Pulp, oder deren Kombination mit Polyester oder Polypropylen für die Herstellung von
Wischtüchern verwendet. Die Vliesbildung erfolgt über einen Airlaid - oder Kardierprozess
mit anschließender chemischer, thermischer oder mechanischer Bondierung.
Diese sogenannten Stapelfaservliese weisen häufig eine unzureichende Abrasionsbeständigkeit
auf. Akzeptable Abrasionsbeständigkeiten müssen bei reinen Stapelfaservliesen mit
einer reduzierten Sensorik erkauft werden.
Es ist daher wünschenswert Vliese herzustellen, die entweder ausschließlich aus einem
Spinnvlies hergestellt wurden oder die eine Kompositstruktur aufweisen, bei der zumindest
eine Schicht aus einem Spinnvlies besteht.
[0003] Spinnvliese werden im Allgemeinen aus thermoplastischen Kunststoffen (Polyester,
Polyolefine) hergestellt. Diese können ohne Zusatz von hydrophilen Additiven aufgrund
der zu geringen Wasserabsorption der reinen Polymere nicht für Wischtücher verwendet
werden, bei denen eine Absorption von hydrophilen Substanzen oder wässrigen Emulsionen
erwünscht wird..
[0004] Es ist prinzipiell möglich, die Fasern durch nachträgliches Beschichten mit entsprechenden
Produkten die nötigen hydrophilen Eigenschaften zu verleihen (Spinnpraeparationen
oder Avivagen) oder bereits durch Zusatz geeigneter Additive bei der Herstellung der
Fasern, diese ausreichend hydrophil auszurüsten (interne Additive). Letzteres wird
in der
EP 723 607 B1 beschrieben, wobei dort Diester von Polethylenglykol mit Fettsäuren bzw. deren Derivaten
als geeignete permanenten Additive offenbart werden. Aus der Europäischen Anmeldung
EP 1 138 810 A1 sind weiterhin spezielle Umsetzungsprodukte von zwei Teilen einer C 10 bis C 12-Fettsäure
mit Polyethylenglykolen bekannt, die sich als interne Additive zur Hydrophilierung
von Polyolefinfasern eignen. Ebenso beschreibt die Internationale Anmeldung
WO 02/092891 Hydrophilieadditive zur permanenten internen Hydrophilierung von Polyolefinen.
[0005] Derartige Additive werden in der Regel zusammen mit einem Polyolefin-Granulat zu
einem Vorgemisch (Masterbatch) verarbeitet, das dann als solches dem Polymergranulat
vor der Verarbeitung zur Faser oder zu sonstigen Endprodukten zugesetzt und anschließend
extrudiert wird. Die in der WO 02/092891 beschriebenen Additive können auch direkt
während des Extrusionsprozesses in der Extrusionsanlage zudosiert werden.
[0006] Die Imprägnierung von Tissuepapieren und Wischtüchern mit Tensiden oder pflegenden
Stoffen, sei es im Haushalts-, Körperpflege- oder kosmetischen Bereich, hat sich bereits
auf dem Markt seit Jahren durchgesetzt. Ausgehend von der bei den ersten marktreifen
Wischtüchern angestrebten Reinigungsfunktion steht heute immer mehr die Pflege im
Mittelpunkt. So werden beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung
WO 95/35411 Feuchttücher vorgeschlagen, welche mit einer Lotion imprägniert sind, die neben Mineralöl,
Fettsäureester, Fettalkoholethoxylate und Fettalkohole enthalten.
Seit einiger Zeit werden auch Tücher angeboten, die in trockener Form vorliegen und
vor der Anwendung befeuchtet werden müssen, so stellvertretend beschrieben in den
Patentanmeldungen
WO 99/13861 und
WO 01/08657. Die Herstellung solcher Tücher ist je nach eingesetzten Materialien relativ teuer,
insbesondere da viele Stoffe nicht recyclingfähig sind.
Trotz bekannter Marktreife sollen die Anwendungseigenschaften üblicher Wischtücher
dennoch verbessert werden.
[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es vielseitig einsetzbare Wischtücher zur
Verfügung zu stellen, die trotz preisgünstiger Herstellung vorteilhafte Anwendungs-,
Reinigungs- und Pflegeeigenschaften aufweisen.
Beschreibung der Erfindung
[0008] Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Wischtücher, erhältlich durch permanente
Hydrophilierung Polyolefine enthaltender Materialien mit einem Hydrophilieadditiv
und nachfolgende Imprägnierung der aus diesen Materialien hergestellten Vliese mit
Spinnpräparationen und/oder wässrigen Lösungen und/oder Emulsionen.
[0009] Überraschender Weise wurde festgestellt, dass die erfindungsgemäßen Wischtücher einerseits
eine bessere Abgabe der Lösungen und Emulsionen, mit denen sie imprägniert sind, aufweisen,
was sich durch ein angenehmeres Hautgefühl nach der Anwendung bemerkbar macht. Durch
die Kombination einer Imprägnierung mit einer Emulsion (O/W oder W/O) können 2-Phasen-Reinigungstücher
produziert werden, die zunächst ein kühlendes/reinigendes Gefühl auf der Haut erzeugen
um zuletzt einen cremenden Effekt auf der Haut zu hinterlassen. Dieser Effekt ist
nicht nur bei Spinnvliesen, sondern auch bei kardierten Vliesen, die hydrophilierte
Polypropylen-Stapelfasern enthalten, zu beobachten.
[0010] Andererseits bemerkt man auch bei längerer Lagerung gestapelter Tücher kein "Settlen"
resp. Ausbluten der Imprägnierlösungen. Stapel aus herkömmlichen Tüchern zeigen bereits
nach wenigen Tagen Lagerung ein Absinken der äußeren Phase der Emulsion oder bei Lösungen
der gesamten Lösung innerhalb der Stapels bedingt durch die Einwirkung der Schwerkraft
und Kapillarkräfte.Bei Stapeln aus den erfindungsgemäßen Tüchern wird diese ungleiche
Verteilung der Imprägniermittel vermieden, so dass die Gefahr des Austrocknens der
oben gelagerten Tücher nicht gegeben ist. Nebenbei weisen die erfindungsgemäßen Vliese
eine ausgezeichnete Abrasionsbeständigkeit auf.
[0011] Desweiteren zeichnen sich die erfindungsgemäßen Tücher durch eine preiswertere Herstellung,
höhere Herstellungsgeschwindigkeit und durch ihr geringeres Gewicht bei ausgesprochen
hohem Weichheitsgrad aus. Die Weichheit wird durch den Zusatz der hydrophilen Additive
in Polypropylen erreicht. Die abrasionsbeständigen Vliese verbessern zusätzlich den
Reinigungseffekt, da einen höherer Druck bei der Anwendung möglich ist in Vergleich
zu reinen Stapelfaservliesen. Ferner können die reinen hydrophilierten Polyolefinvliese
mit Recyclingverfahren einer Wiederverwendung zugeführt werden, wie sie bei Kombination
mit Cellulosefasern nicht möglich sind.
Für das Konvertieren der Wischtücher ist es wichtig, dass sich die Tücher leicht falten
lassen und sich nicht während des Konvertierens von selbst auseinander falten. Das
geringe Vliesgewicht und die Weichheit der mit hydrophilen Additiven hergestellten
Vliese wirkt sich günstig auf diesen "Memory-Effekt" aus in Vergleich zu reinen PES/Viskose-Mischungen.
[0012] Die Wischtücher können im persönlichen Hygienebereich eingesetzt werden, wie Gesichtstücher,
Kosmetikpads, Babytücher, Körperhygienetücher, aber auch als Reinigungstücher für
den Haushalt und für den industriellen Bereich. Dabei kann es sich um trockene Wischtücher
oder um sogenannten Feuchtücher handeln. Hydrophile Polyolefinvliese absorbieren hydrophile
Lösemittel wie Wasser, Alkohole , Glykole, in nahezu gleichem Masse wie hydrophobe
Substanzen, wie Mineralöle Esteröle und Silikoneole. Diese Eigenschaft ist besonders
für Industriewischtücher von Bedeutung, da hier eine gute Absorption von hydrophilen
als auch hydrophoben Substanzen gewünscht ist.
[0013] Die Verwendung von permanent hydrophilierten Polyolefinmaterialien zur Herstellung
von imprägnierten Wischtüchern ist daher ein weiterer Gegenstand der Erfindung.
[0014] Ebenfalls ist das Verfahren zur Herstellung von Wischtüchern, bei dem man polyolefinhaltige
Materialien mit einem Hydrophilieadditiv permanent hydrophiliert und die daraus hergestellten
Vliese einer Imprägnierung mit Spinnpräparationen und/oder wässrigen Lösungen und/oder
Emulsionen unterzieht, Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
[0015] Die polyolefinhaltigen Materialien werden dabei nach den üblichen Methoden des Standes
der Technik intern permanent hydrophiliert und die daraus hergestellten Tücher werden
nachfolgend imprägniert. Das Imprägnierung erfolgt durch Sprühen, Tauchen, Bedrucken
oder Walzenapplikation, wobei eine mehrfache Imprägnierung mit gleichen oder unterschiedlichen
Formulierungen möglich ist.
[0016] Beim ersten Imprägnieren haben sich die üblicherweise eingesetzten Lösungen/Emulsionen
von Spinnpräparationen bewährt. Typische Mittel zur Erstimprägnierung sind Spinnpräparationen,
bestehend aus Tensiden und Ölen, die in wässriger Lösung/Emulsion eine Oberflächenspannung
von unter 45 dyn/cm bei 20 Grad bei Anwendungskonzentration aufweisen, wie beispielsweise
Stantex® S 6327 (Cognis Düsseldorf), Stantex® S 6051-1 (Cognis Düsseldorf). Diese
Erstimprägnierung führt zu einer Vergleichmässigung der Hydrophilie und Absorption
auf dem Vlies und wirkt sich vorteilhaft auf die Verteilung der Zweitimprägnierung
aus.
[0017] Die Mittel zur Zweitimprägnierung sind Lösungen/Emulsionen bestehend aus Tensiden,
wenn es vorwiegend um Tücher zu Haushalts- und Industriereinigungszwecken geht oder
Tensiden und/oder hautpflegenden Substanzen für den Bereich der Körperhygiene.
So haben sich bei den Emulsionen besonders wässrige Systeme mit pflegenden Komponenten,
wie beispielsweise Belsoft Care® 6600 (Cognis Düsseldorf), oder auch sogenannte PIT-(Phaseninvasionstemperatur-)
Emulsionen bewährt, wie Emulgade® CM (Cognis Düsseldorf).
[0018] Sämtliche Vliesherstellungsverfahren (airlaid, kardierung, wet laid, meltspun inkl
meltblown oder spunbond) sowie Bondierungsverfahren (chemisch, thermisch, mechanisch
inklusive Wasserstrahlverfestigung) sind möglich. Verschiedene Vlies- und Bondierungsverfahren
können kombiniert werden um Kompositvliese herzustellen. Dabei kann auch die erste
Imprägnierung auf den einzelnen Vliesen vor der Bondierung erfolgen und anschließend
eine zweite Imprägnierung erfolgen.
Hydrophilieadditive
[0019] Als Hydrophilieadditive eignen sich die bereits aus dem Stand der Technik bekannten
Umsetzungsprodukte von 1 Teil Polyethylenglykol mit 2 Teilen Fettsäuren, bevorzugt
Fettsäuren mit 10 bis 12 C-Atomen oder deren Derivaten zur permanenten Hydrophilierung
von Polyolefinen enthaltenden Materialien.
[0020] Ebenso werden Additive eingesetzt, die der allgemeinen Formel (I) folgen,
A-B-C-B-A (I)
in der A jeweils einen Rest R-COO bedeutet, wobei R für einen gesättigten, verzweigten
oder unverzweigten Alkylrest mit 7 bis 21 C-Atomen steht, B jeweils eine Gruppe (C
nH
2nO)k bedeutet, wobei n für ganze Zahlen von 2 bis 4 steht und k die Werte von 1 bis
15 aufweisen kann und C für einen linearen oder verzweigten Alkylenrest mit mindestens
2 und höchstens 6 C-Atomen steht der ggf. auch von Sauerstoffatomen unterbrochen sein
kann. Der Index k bezieht sich hierbei auf die einzelne Gruppe B und gibt nicht die
Gesamtzahl der Gruppen B im Molekül angibt. Der Index k variiert aufgrund der unterschiedlichen,
technisch bedingten Alkoxylierungsgrade der Einzelmoleküle und kann daher auch ungeradzahlig
sein.
[0021] Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) werden beispielsweise durch Umsetzung
von Diolen, z.B. Polyalkylenglykolen und Alkoxiden sowie mit gesättigten Fettsäuren
erhalten. Dabei müssen zum einen Diole mit 2 bis 6 C-Atomen vorhanden sein, die den
Baustein C der erfindungsgemäßen Additive bilden, als auch Ethylen-, Propylen- und/oder
Butylenoxid, welche die Gruppen B in den erfindungsgemäßen Verbindungen bilden. Die
freien Hydroxylgruppen der Alkoxide werden mit gesättigten Fettsäuren mit 8 bis 22
C-Atomen terminiert.
[0022] Die Diole werden vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe 1,2-Ethandiol, 1,2-Propandiol,
1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol. Prinzipiell können auch Mischungen der Diole eingesetzt
werden, wobei es sich als vorteilhaft erwiesen hat, nur ein Diol zur Reaktion auszuwählen.
In Abhängigkeit vom Diol, mit dem das Syntheseverfahren gestartet wurde-werden-Verbindungen
der Formel (I) mit unterschiedlichen Gruppen C erhalten. Vorzugsweise ist diese zweiwertige
Gruppe eine CH
2-CH
2, CH
2-CH(CH
3), CH
2-CH
2-CH
2 oder (CH
2)
4 Gruppe.
[0023] Es kann aber auch vorteilhaft sein, daß die Gruppe C ein- oder mehrere Saürstoffatome
enthält. Vorzugsweise gilt dies für ein Additiv, welches auf Basis von Diethylenglykol,
Dipropylenglykol oder ähnlichen Etherverbindungen gestartet wird. C in der Formel
(I) ist dann eine zweiwertige Gruppe CH
2-CH
2-O-CH
2-CH
2-O bzw. (CH
2)
3-O-(CH
2)
3-O.
[0024] Die Alkoxide sind ausgewählt aus der Gruppe von Ethylenoxid, Propylenoxid und Butylenoxid,
wobei hier auch beliebige Mischungen möglich sind. Werden verschiedenartige Alkoxide
umgesetzt kann die Alkoxylierung sowohl Blockweise als auch randomisiert erfolgen.
Die Anzahl von Alkoxideinheiten in den Verbindungen der Formel (I) schwankt im Bereich
von insgesamt 2 bis 30, so daß k jeweils den Wert 1 bis 15 annehmen kann. Bevorzugt
sind solche Verbindungen der Formel (I), in der k jeweils für die Zahlen 2 bis 15
und insbesondere 4 bis 10 und ganz besonders bevorzugt für 10 oder 5 steht. Weiterhin
sind solche Verbindungen der Formel (I) bevorzugt, die auch Ethylenoxideinheiten als
Gruppe B enthalten, vorzugsweise nur Ethylenoxideinheiten. Es können aber auch solche
Verbindungen eingesetzt werden, die nur Propylenoxid-Gruppen enthalten. Weiterhin
sind Misch-Alkoxylate, vorzugsweise auch Ethylenoxid- und Propylenoxid-Gruppen bevorzugt.
In diesen Fällen sollte die Anzahl der Ethylenoxid-Gruppen mindestens gleich sein
der Zahl der Propylenoxid-Gruppen (PO) und vorzugsweise sollte ein Überschuss an Ethylenoxid-Gruppen
(EO) vorhanden sein. Hier sind Verhältnisse EO : PO von 5 : 1 bis 2 : 1 bevorzugt.
[0025] Geeignete gesättigte Fettsäuren, die die Gruppe A der erfindungsgemäßen Verbindungen
bilden können, sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe Octansäure, Nonansäure,
Decansäure, Undecansäure, Dodecansäure, Tridecansäure, Tetradecansäure, Pentadecansäure,
Hexadecansäure Heptadecansäure und Octadecansäure, sowie Nonadecansäure, Eicosansäure
und Heneicosansäure sowie Docosansäure. Bevorzugt werden solche Verbindungen der Formel
(I), in der R für einen gesättigten Alkylrest mit 9 bis 13 bzw. 9 bis 11 C-Atomen
steht. Ganz besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel (I), die auf Decansäure
(C
10) und die Undecansäure (C
11) basieren.
[0026] Die Verwendung von ungesättigten Säuren ist ebenfalls möglich, allerdings zeigen
Verbindungen der Formel (I), deren Reste ungesättigte Funktionalitäten aufweisen,
eine unzureichende Oxidationsstabilität.
[0027] Bevorzugte Verbindungen, die sich als Additive im Sinne der vorliegenden Erfindung
eignen, gehorchen der Formel (I) in der R für einen linearen Alkylrest mit 9 C-Atomen
steht, k jeweils den Wert 5 hat, n für 2 und C für einen Rest CH
2-CH(CH
3) steht oder in der R für einen linearen Alkylrest mit 11 C-Atomen steht, k den Wert
5 hat, n für 2 und C für einen Rest CH
2-CH
2(CH
3) steht. Des weiteren ist es bevorzugt Hydrophilieadditive zu verwenden, bei denen
in der Formel (I) A für einen Rest R-COO steht, wobei R für einen gesättigten, verzweigten
oder unverzweigten Alkylrest mit 7 bis 21 C-Atomen steht, B jeweils eine Gruppe C
3H
6 bedeutet und C eine Gruppe CH
2-CH
2-O-CH
2-CH
2-O bedeutet. Ein bevorzugtes Additiv der Formel (I) weist als Teil C einen Diethylenglykol-Rest
auf, als Gruppen B sind 5 bis 7 Teile EO und 2 bis 4 Teile PO enthalten, und der Rest
R steht jeweils für einen Laurinsäurerest.
[0028] Die erfindungsgemäßen Additive können alleine oder in Abmischungen untereinander
eingesetzt werden. Außerdem können weitere, aus dem Stand der Technik bekannte Additive
für die Polymerextrusion bzw. -herstellung zugegeben werden.
Polyolefinhaltige Materialien
[0029] Bezüglich des Polyolefine enthaltenden Materials eigenen sich an sich alle heute
bekannten Polymer- und Copolymertypen auf Ethylen- beziehungsweise Propylen-Basis.
Auch Abmischungen reiner Polyolefine mit Copolymeren sind grundsätzlich geeignet.
Desgleichen können die Hydrophilieadditive in Mischungen aus Polyolefinen mit anderen
synthetischen oder natürlichen Polymeren, z.B. Cellulose, Polymilchsäure oder Hanf
eingesetzt werden, um den Polyolefinfasern permanent hydrophile Eigenschaften zu geben.
Bevorzugt soll das Gewebe mindestens 50 Gew.% Polyolefine enthalten. Die besten Ergebnisse
erzielt man jedoch bei reinen Polyolefinhaltigen Vliesen, das heißt das Gewebe besteht
aus Polyolefinen mit den üblichen herstellungsbedingten Verunreinigungen.
[0030] Für die erfindungsgemäße Lehre besonders geeignete Polymertypen sind in der nachfolgenden
Zusammenstellung aufgezählt: Poly(ethylene) wie HDPE (high density polyethylene),
LDPE (low density polyethylene), VLDPE (very low density polyethylene), LLDPE (linear
low density polyethylene), MDPE (medium density polyethylene), UHMPE (ultra high molecular
polyethylene), VPE (vernetztes Polyethylen), HPPE (high pressure polyethylene); Poly(propylene)
wie isotaktisches Polypropylen; syndiotaktisches Polypropylen; Metallocen-katalysiert
hergestelltes Polypropylen, schlagzäh-modifiziertes Polypropylen, Random-Copolymere
auf Basis Ethylen und Propylen, Blockcopolymere auf Basis Ethylen und Propylen; EPM
(Poly[ethylen-co-propylen]); EPDM (Poly[ethylen-co-propylen-co-konjugiertes Dien]).
[0031] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Homo- und Copolymere auf Basis von Ethylen
und Propylen besonders bevorzugt. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
setzt man dementsprechend als Polyolefin ausschließlich Polyethylen ein, in einer
anderen Ausführungsform ausschließlich Polypropylen, in einer weiteren Ausführungsform
Copolymere auf Basis von Ethylen und Propylen.
[0032] In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Additive
in Polypropylenfasern verwendet. Derartige Fasern weisen vorzugsweise eine melt flow
rate von größer 10 bis 1500 dg/min (gemessen bei 230 °C und 2,16 kg Belastung) auf
wobei Fasern mit beispielsweise 150 bis 1200 oder 20 bis 25 bzw. 400 bis 1000 dg/min
bevorzugt sein können.
[0033] Die Gegenstände, vorzugsweise Fasern bzw. Folien, oder Flächengebilden wie Vliesstoffe,
aus diesen Fasern, enthalten die Additive vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%,
vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% und insbesondere 1,0 bis 3 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht
der Gegenstände.
Vliese
[0034] Vliesstoffe können nach allen im Stand der Technik bekannten Verfahren der Vliesherstellung,
wie sie beispielsweise in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A 17,
VCH Weinheim 1994, Seiten 572 - 581, beschrieben werden, hergestellt werden.
[0035] Bevorzugt sind dabei Vliese, die entweder nach dem sogenannte "dry laid"- oder dem
Spinnvlies- bzw. spunbond-Verfahren oder im melt-blow-Verfahren(schmelzgesponnen)
hergestellt wurden. Das "dry laid"-Verfahren geht von Stapelfasern aus, die üblicherweise
durch Kardieren in Einzelfasern getrennt und anschließend unter Einsatz eines ärodynamischen
oder hydrodynamischen Verfahrens zum unverfestigten Vliesstoff zusammengelegt werden.
Dieser wird dann beispielsweise durch eine thermische Behandlung zum fertigen Vlies
verbunden (das sogenannte "thermobonding"). Dabei werden die synthetischen Fasern
entweder soweit erwärmt, daß deren Oberfläche schmilzt und die Einzelfasern an den
Kontaktstellen miteinander verbunden werden, oder die Fasern werden mit einem Additiv
überzogen, welches bei der Wärmebehandlung schmilzt und so die einzelnen Fasern miteinander
verbindet. Durch Abkühlung wird die Verbindung fixiert. Neben diesem Verfahren sind
natürlich auch alle anderen Verfahren geeignet, die im Stand der Technik zum Verbinden
von Vliesstoffen eingesetzt werden. Die Spinnvliesbildung geht dagegen von einzelnen
Filamenten aus, die nach dem Schmelzspinnverfahren aus extrudierten Polymeren gebildet
werden, welche unter hohem Druck durch Spinndüsen gedrückt werden. Die aus den Spinndüsen
austretenden Filamente werden gebündelt, gestreckt und zu einem Vlies abgelegt, welches
üblicherweise durch "thermobonding" verfestigt wird.
Imprägnierung mit Emulsionen
[0036] Für kosmetische Anwendungen wird eine Imprägnierung hydrophilierter poleolefinhaltiger
Vliese mit O/W oder W/O-Emulsionen geeignet. Durch die Kombination der hydrophilierten
polyolefinhaltigen Vliese mit einer Imprägnierung mit einer Emulsion können 2-Phasen-Reinigungstücher
produziert werden, die zunächst ein kühlendes/reinigendes Gefühl auf der Haut erzeugen
um zuletzt einen cremenden Effekt auf der Haut hinterlassen. Dieser Effekt ist nicht
nur bei Spinnvliesen, sondern auch bei kardierten Vliesen, die hydrophilierte Polypropylen-Stapelfasern
enthalten, zu beobachten. Ein weiterer Vorteil dieser kosmetischen Tücher ist das
geringe Ausbluten in übereinandergestapelten Tüchern oder Vliesen. Es wurde überraschender
Weise festgestellt, dass bei der Anwendung der hydrophilierten Polyolefinhaltigen
Tücher in Kombination mit Emulsionen als Imprägnierung auch bei längerer Lagerung
kein Absinken der äußeren Phase - Öl oder Wasser - innerhalb des Kosmetiktuch- oder
Wipe-Stapels zu beobachten ist.
[0037] Die Imprägnierung mit Emulsionen kann in den unterschiedlichen Prozessstufen erfolgen,
d.h. während oder direkt nach der Herstellung der Vliese mit oder ohne nachfolgendem
Trocknen. Die Imprägnierung kann auch in einem zweiten Schritt nach der Bondierung
vor oder während der Konvertierung erfolgen. Beide Imprägnierverfahren können kombiniert
werden.
[0038] Bei den hautpflegenden Tüchern hat sich insbesondere der Einsatz von Emulsionen verschiedener
Fettstoffe, die nach dem Phaseninversionstemperatur-Verfahren hergestellt werden,
sogenannte PIT-Emulsionen oder wässriger Emulsionen, die für die Ausrüstung von Vliesstoffen
bekannt ist, besonders bewährt:
PIT-Emulsionen
[0039] Besonders für die Hautpflege bevorzugte PIT-Emulsionen enthalten:
(a) C8-C22-, vorzugsweise C12-C18-Fettsäurealkylester,
(b) C8-C22-, vorzugsweise C12-C18-Fettalkohole,
(c) C8-C22-, vorzugsweise C12-C18-Alkoholpolyglycolether und
(d) C8-C22-, vorzugsweise C12-C18-Fettsäurepartialglyceride
[0040] Als Komponente (a) der PIT-Emulsionen kommen Fettsäurealkylester der Formel (II)
in Frage,
R
1CO-OR
2 (II)
in der R
1CO für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Acylrest mit
8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 und insbesondere 14 bis 16 Kohlenstoffatomen und
R
2 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen
steht. Typische Beispiele sind die Ester der Caprylsäure, Isononansäure, Caprinsäure,
Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure,
Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Eläostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure,
Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen mit Capronalkohol, Caprylalkohol,
2-Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, I-sotridecylalkohol, Myristylalkohol,
Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol,
Petroselinylalkohol, Linolylalkohol, Linolenylalkohol, Eläostearylalkohol, Arachylalkohol,
Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol und Brassidylalkohol sowie wiederum
deren technische Mischungen. Vorzugsweise werden Wachsester eingesetzt, also Fettsäurealkylester,
die bei 20°C eine plastische, aber feste Konsistenz aufweisen und in Summe 24 bis
48 Kohlenstoffatome aufweisen. Typische Beispiele sind Myristylmyristat, Cetearylisononanoat,
Cetylpalmitat, Cetylstearat, Stearylpalmitat, Stearylstearat und dergleichen.
[0041] Unter Fettalkoholen, die als Komponente (b) eingesetzt werden können, sind primäre
Alkohole zu verstehen, die vorzugsweise der Formel (III) folgen,
R
3OH (III)
in der R
3 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise
12 bis 18 und insbesondere 14 bis 16 Kohlenstoffatomen steht. Typische Beispiele sind
Caprylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol,
Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol,
Elaidylstearylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol
und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen, die z.B. bei der Hochdruckhydrierung
von technischen Methylestern auf Basis von Fetten und Ölen oder Aldehyden aus der
Roelen'schen Oxosynthese sowie als Monomerfraktion bei der Dimerisierung von ungesättigten
Fettalkoholen anfallen. Bevorzugt sind technische Fettalkohole mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen,
wie beispielsweise Kokos-, Palm-, Palmkern- oder Talgfettalkohol. Des weiteren kommen
auch Guerbetalkohole in Frage, also in 2-Stellung verzweigte primäre Alkohole in Betracht,
die man durch basenkatalysierte Kondensation von Fettalkoholen mit 8 bis 10 Kohlenstoffen
herstellen kann. Vorzugsweise werden Cetylalkohol, Stearylalkohol, Cetearylalkohol,
Behenylalkohol sowie deren Gemische oder 2-Octyldodecanol eingesetzt.
[0042] Unter Alkoholpolyglycolethern, die die Komponente (c) bilden, sind die Anlagerungsprodukte
von Ethylen- und/oder Propylenoxid an Fettalkohole der Gruppe (b) oder Oxoalkohole
gleicher Kettenlänge zu verstehen, die vorzugsweise der Formel (IV) folgen,
R
4O(CH
2CHR
5O)
nH (IV)
in der R
4 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 8 bis 22, vorzugsweise
12 bis 18 Kohlenstoffatomen und insbesondere 14 bis 16, R
5 für Wasserstoff oder Methyl und n für Zahlen von 1 bis 50 steht. Typische Beispiele
sind die Addukte von durchschnittlich 1 bis 50, vorzugsweise 5 bis 40 und insbesondere
10 bis 20 Mol Ethylenoxid an Caprylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Myristylalkohol,
Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol,
Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol
und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen, die z.B. bei der Hochdruckhydrierung
von technischen Methylestern auf Basis von Fetten und Ölen oder Aldehyden aus der
Roelen'schen Oxosynthese sowie als Monomerfraktion bei der Dimerisierung von ungesättigten
Fettalkoholen anfallen. Bevorzugt sind Addukte von 10 bis 20 Mol Ethylenoxid an technische
Fettalkohole mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Cetearylalkohol oder
Talgfettalkohol.
[0043] Als Komponente (d) enthalten die Mischungen Partialglyceride, die der Formel (V)
folgen,
HOCH
2CH(OH)CH
2OCOR
6 (V)
in der R
6CO für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Acylrest mit
8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 und insbesondere 14 bis 16 Kohlenstoffatomen steht.
Die Partialglyceride, also Monoglyceride, Diglyceride und deren technische Gemische
können herstellungsbedingt noch geringe Mengen Triglyceride enthalten. Typische Beispiele
sind Mono- und/oder Diglyceride auf Basis von Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure,
Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure,
Petroselinsäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure
sowie deren technische Mischungen. Vorzugsweise werden technische Palmitinsäureglyceride,
Stearinsäureglyceride, Isostearinsäureglyceride, und/oder Behensäureglyceride eingesetzt,
welche einen Monoglyceridanteil im Bereich von 50 bis 95, vorzugsweise 60 bis 90 Gew.-%
aufweisen.
[0044] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden PIT-Emulsionen als Imprägnier-
mittel eingesetzt, die - bezogen auf den Aktivsubstanzgehalt - 30 bis 70 Gew.-% Ölkörper
und 70 bis 30 Gew.-% Emulgatoren enthalten. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
enthalten die Emulsionen - wiederum bezogen auf den Aktivsubstanzgehalt -
(a) 2 bis 70, vorzugsweise 30 bis 50 Gew.-% C8-C22-Fettsäurealkylester,
(b) 1 bis 40, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-% C8-C22-Fettalkohole,
(c) 10 bis 40, vorzugsweise 20 bis 30 Gew.-% C8-C22-Alkoholpolyglycolether,
(d) 1 bis 40, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-% C8-C22-Fettsäurepartialglyceride und
(e) 0 bis 70, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-% Hilfs- und Zusatzstoffe,
mit der Maßgabe, daß sich die Mengenangaben zu 100 Gew.-% ergänzen. Der Aktivsubstanzgehalt
der Emulsionen kann je nach Anwendungszweck zwischen 0,5 und 80 Gew.-% liegen. Bei
höheren Aktivsubstanzgehalten nimmt die Fließfähigkeit der Emulsionen stark ab, bei
niedrigeren Gehalten ist der anwendungstechnische Effekt nicht mehr festzustellen.
Vorzugsweise werden Konzentrate mit einem Aktivsubstanzgehalt im Bereich von 10 bis
70 Gew.-% in den Handel gebracht, die dann auf eine Anwendungskonzentration von 1
bis 15 Gew.-% verdünnt werden. Die wäßrige Phase kann dabei falls gewünscht auch Polyole,
vorzugsweise bis zu 15 Gew.-% Glycerin enthalten.
[0045] Bezüglich der Herstellung der PIT-Emulsionen sowie weiterer darin enthaltener Inhalts-und
Wirkstoffe sei auf die Europäische Anmeldung
EP 1097270 verwiesen.
Wässrige Emulsionen für die Ausrüstung von Vliesstoffen
[0046] Die bereits im Stand der Technik bekannten wässrigen Emulsionen zur Ausrüstung von
Vliesstoffen (WO 03/068282) haben sich ebenfalls besonders als Imprägnierung der hydrophilierten
polyolefinhaltigen Tücher bewährt. Der kühlende und später cremende Effekt war deutlicher
zu spüren als bei Anwendung der handelsüblichen Kosmetiktücher.
[0047] Außerdem konnte auch bei Stapelung der so imprägnierten Tücher nach längerer Lagerung
kein Absinken und Ausbluten von Wasser oder Öl beobachtet werden.
Die bevorzugten Emulsionen enthalten
5 bis 50 Gew.-% einer im Bereich von 25 bis 37 °C schmelzenden Komponente a), ausgewählt
aus der Gruppe der Paraffine, Fettsäureester, Polyhydroxyfettsäureester, Fettalkohole,
alkoxylierten Fettsäureester, alkoxylierten Fettalkohole und Mischungen dieser Verbindungen
und 5 bis 50 Gew.-% einer im Bereich von 40 bis 60 °C schmelzende Komponente b), ausgewählt
aus der Gruppe der Polyhydroxyfettsäureester, C14-C22-Fettalkohole, C12-C22-Fettsäuren,
den alkoxylierten Derivaten der Fettalkohole und - ester, sowie Mischungen dieser
Komponenten, und c) 5 bis 25 Gew.-% Wasser.
[0048] Die Komponente a) kann ausgewählt werden aus einer Vielzahl dem Fachmann bekannten
Verbindungen, wobei wesentlich ist, dass der Schmelzpunkt hier im Bereich von 25 bis
max. 37 °C liegen muss. Zum einen können dazu bestimmte Paraffine aber auch Fettsäureester
und insbesondere Fettalkohole eingesetzt werden. Bei den Paraffinen eignen sich vorzugsweise
halbfeste Paraffine wie Weichparaffin, vorzugsweise Petrolatum. Geeignete Fettalkohole
sind beispielsweise Dodecanol oder Ricinolalkohol, um einen Vertreter der ungesättigten
Fettalkohole zu nennen. Besonders geeignet im Sinne der vorliegenden Erfindung ist
der Einsatz von Glyceriden, hier vorzugsweise der Mischungen von Partial-und Triglyceriden,
wobei diese den gewünschten Schmelzpunkt von 25 bis 37 °C aufweisen müssen. Besonders
bevorzugt sind hier Mischungen von Glyceriden von Fettsäuren mit 8 bis 18 C-Atomen.
[0049] Glyceride stellen Mono- Di- und/oder Triester des Glycerins mit Fettsäuren, nämlich
beispielsweise Capronsäure, Caprylsäure, 2--Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure,
Isotridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure,
Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure,
Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen
dar. Typische Beispiele sind Laurinsäuremonoglycerid, Laurinsäurediglycerid, Kokosfettsäuremonoglycerid,
Kokosfettsäuretriglycerid, Palmitinsäuremonoglycerid, Palmitinsäure- triglycerid,
Stearinsäuremonoglycerid, Stearinsäurediglycerid, Isostearinsäuremonoglycerid, Isostearin-säurediglycerid,
Ölsäuremonoglycerid, Ölsäurediglycerid, Talgfettsäuremonoglycerid, Talgfettsäurediglycerid,
Behensäuremonoglycerid, Behensäurediglycerid, Erucasäuremonoglycerid, Erucasäurediglycerid
sowie deren technische Gemische, die untergeordnet aus dem Herstellungsprozeß noch
geringe Mengen an Triglycerid enthalten können.
[0050] Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist der Einsatz Emulgatorkomponente b).
Besonders geeignet sind hier Glycerinpartialester mit C
12-C
21 Fettsäuren, vorzugsweise das Glycerinmonolaurat. Besonders bevorzugt ist Polyglycerinpoly-12-hydroxystearat.
Bei Polyolpoly-12-hydroxystearaten handelt es sich um bekannte Stoffe, die beispielsweise
unter die Marken Dehymuls®, PWPH oder Eumulgin® VL75 oder Dehymuls® SP11 von der Cognis
Deutschland-GmbH& Co. KG vertrieben werden.
[0051] Bezüglich der Herstellung der wässrigen Emulsionen sowie weiterer darin enthaltener
Inhalts- und Wirkstoffe sei auf die Internationale Anmeldung
WO 03/068282 verwiesen.
Beispiele
Beispiel 1
Wasserabsorption / Ölabsorption
[0052]
Vorbereitung:
Zuschneiden der Vliesmuster:
Größe: 120mm x 120mm
Anzahl: 3
Gewicht: mindestens 1,0 g (mehrere Vliese)
Durchführung:
1. Vliesmuster wiegen
2. 60 Sekunden in destilliertem Wasser / Öl (Paraffinum liquidum DAB) legen (Vliesmuster
beschweren)
3. Vertikal in Maschinenrichtung aufhängen und 120 Sekunden abtropfen lassen
4. Vliesmuster erneut wiegen
5. 24 Stunden trocknen lassen (bei Wasser)
6. Vorgang 1.-5. zweimal wiederholen (bei Wasser)
Absorption (Wasser- oder Ölaufnahmekapazität) / % berechnen:
Tabelle 1a:
Wasser-Aufsaugvermögen (%) unterschiedlicher Gewebe, Additive spunlaced |
Gewebe |
Gewicht |
1. Absorption |
2. Absorption |
3. Absorption |
Viscose |
60gsm |
928 |
974 |
968 |
Viscose/PES (65/35) |
60 gsm |
970 |
918 |
905 |
PES/PP (50/50) getrocknet nach 2 % Standapol 1480 |
60 gsm |
705 |
842 |
941 |
PES/PP (50/50) 2 % Standapol 1480 |
42 gsm |
1118 |
1243 |
1226 |
Tabelle 1b:
Aufsaugvermögen (Gew. %) hydrophilierter PP-Gewebe, Additiv: 2% Standapol 1480 |
|
Wasserabsorption |
Ölabsorption |
Meltblown 175 gsm |
1050 |
1540 |
Meltblown 400 gsm |
1160 |
1636 |
Beispiel 2
Weichgriff
[0053] Zur Prüfung der anwendungstechnischen Eigenschaften wurden die Gewebe gemäß Tabelle
2 mit Emulgade® CM (Cognis Düsseldorf) in Mengen von jeweils 2,5 g/m
2 imprägniert. Die Tücher wurden anschließend 30 min bei 30°C getrocknet und der Weichgriff
dann von einem Panel bestehend aus 6 erfahrenen Testen auf einer Skala von (1) sehr
weich bis (4) geringer Weichheitsgrad beurteilt. Die Ergebnisse, die Mittelwerte von
drei Versuchsreihen darstellen, sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
Tabelle 2:
Weichheit unterschiedlicher Tücher
(Additiv: Hydrophilieadditiv: Polyethylenglycol-400-dilaurat?)
hoher Weichheitsgrad 1, niedriger Weichheitsgrad 4
(PP - Polypropylen, PES - Polyester, SF-SL staple-fiber spunlace = wasserverfestigtes
Stapelvlies, SB -TB Spunbonded - Thermobonded = Spinnvlies thermobondiert) |
Gewebe |
Nichtgewebt |
Weichheitsgrad |
Viscose |
SF-SL |
2-3 |
PES/PP (50/50) 2 Gew % Additiv |
SF-SL |
1 |
PP |
SB-TB |
3-4 |
PP 2 Gew.% Additiv |
SB-TB |
2 |