DE69423963T3

DE69423963T3 - Konzentrierte biologisch abbaubare weichspülerzusammensetzungen auf der basis von quartären ammoniumverbindungen

Info

Publication number: DE69423963T3
Application number: DE69423963T
Authority: DE
Inventors: Hoffman Errol WAHL; Ray Dennis BACON; Schmidt Ellen BAKER; Jean-François Bodet; Eugene Michael BURNS; Jean Hugo DEMEYERE; Albert Charles HENSLEY; Robert Mermelstein; Cort John SEVERNS; Henry John SHAW; Peter Michael Siklosi; Marie Alice VOGEL; Wayne Jeffrey WATSON
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1993-03-01
Filing date: 1994-02-23
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2014-02-24
Also published as: DK0687291T4; NO953415L; JP2006138063A; NO953415D0; ES2144515T5; NO305020B1; EP0687291B2; GR3033212T3; BR9405945A; US5545340A; WO1994020597A1; US5562849A; CN1121352A; JP3902783B2; ES2144515T3; AU6271294A; FI954084A0; FI954084A; ATE191743T1; DK0687291T3

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf weichmachende Verbindungen, auf stabile, homogene, vorzugsweise konzentrierte, wäßrige flüssige und feste Gewebebehandlungszusammensetzungen, und auf intermediäre Zusammensetzungen und/oder auf Verfahren zur Herstellung der genannten Zusammensetzungen. Insbesondere bezieht sie sich auf gewebeweichmachende Verbindungen und Zusammensetzungen zur Anwendung im Spülkreislauf eines Verfahrens zum Waschen von Geweben, um außerordentliche Vorteile der Gewebeweichmachung/der Kontrolle der statischen Aufladung zu gewährleisten, wobei die Zusammensetzungen durch eine außerordentliche Lagerungsbeständigkeit und außerordentliche Stabilität der Viskosität sowie biologische Abbaubarkeit gekennzeichnet sind.
GRUNDLAGE DER ERFINDUNG
Im Stand der Technik sind viele Probleme, welche mit der Formulierung und der Herstellung von stabilen gewebekonditionierenden Formulierungen verbunden sind, beschrieben. Siehe beispielsweise die US-PS Nr. 3,904,533, Neiditch et al., ausgegeben am 9. September 1975. In der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung 1,249,129, welche am 4. Oktober 1989 eingereicht wurde, ist ein Problem der Dispergierung von gewebeweichmachenden Wirkstoffen beschrieben, welche zwei lange hydrophobe Ketten besitzen, die durch Esterbindungen unterbrochen sind ("quaternäre Diesterammoniumverbindungen") und dieses Problem wird durch ein schnelles Vermischen gelöst. In der US-PS Nr. 5,066,414, Chang, ausgegeben am 19. November 1991, werden Zusammensetzungen geoffenbart und beansprucht, welche Gemische aus quaternären Ammoniumsalzen mit mindestens einer Esterbindung, einem nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel wie einem linearen alkoxylierten Alkohol, und einem flüssigen Träger zur verbesserten Stabilisierung und Dispergierbarkeit enthalten. In der US-PS Nr. 4,767,547, Straathof et al., ausgegeben am 30. August 1988, werden Zusammensetzungen beansprucht, welche entweder quaternäre Diester- oder Monoesterammoniumverbindungen enthalten, worin der Stickstoff entweder eine, zwei oder drei Methylgruppen besitzt, welche durch Aufrechterhalten eines kritischen niederen pH-Wertes von 2,5 bis 4,2 stabilisiert sind. In der US-PS Nr. 4,401,578, Verbruggen, ausgegeben am 30. August 1983, sind Kohlenwasserstoffe, Fettsäuren, Fettsäureester, und Fettalkohole als Mittel zur Regulierung der Viskosität bei Gewebeweichmachern beschrieben (die Gewebeweichmacher sind als solche beschrieben, welche wahlweise Esterbindungen in den hydrophoben Ketten besitzen). In der WO 89/115 22-A (DE 3,818,061-A; EP-346,634-A) mit einer Priorität vom 27. Mai 1988 sind quaternäre Diesterammoniumverbindungen als Komponenten von Gewebeweichmachern plus Fettsäuren beschrieben. In der europäischen Patentschrift Nr. 243,735 sind Sorbitanester und quaternäre Diesterammoniumverbindungen zur Verbesserung von Dispersionen konzentrierter Weichmacherzusammensetzungen beschrieben. Quaternäre Diesterammoniumverbidungen mit einer Fettsäure, einem Alkylsulfat- oder einem Alkylsulfonatanion sind in der europäischen Patentschrift Nr. 336,267-A mit einer Priorität vom 2. April 1988 beschrieben. In der US-PS Nr. 4,808,321, Walley, ausgegeben am 28. Februar 1989, sind Gewebeweichmacherzusammensetzungen geoffenbart, welche Monoesteranaloga von Ditalgdimethylammoniumchlorid umfassen, die in einem flüssigen Träger als Teilchen von Untermikrometergröße durch Hochschermischen dispergiert sind, oder die Teilchen können wahlweise mit Emulgatoren wie nichtionischen C_14-18-Ethoxylaten stabilisiert sein.
In der europäischen Patentanmeldung 243,735, Nusslein et al., welche am 4. November 1987 veröffentlicht wurde, sind Sorbitanester plus quaternären Diesterammoniumverbindungen zur Verbesserung der Dispergierbarkeit konzentrierter Dispersionen beschrieben.
In der europäischen Patentanmeldung 409,502, Tandela et al., welche am 23 Jänner 1991 veröffentlicht wurde, sind z.B. quaternäre Esterammoniumverbindungen und ein Fettsäurematerial or dessen Salz beschrieben.
Die europäische Patentanmeldung 240,727, Nusslein et al., mit dem Prioritätstag 12. März 1986 offenbart quaternäre Diesterammoniumverbindungen mit Seifen oder Fettsäuren zur Verbesserung der Dispergierbarkeit in Wasser.
In der Technik sind auch Verbindungen geoffenbart, welche die Struktur der quaternären Diesterammoniumverbindungen durch Substituieren z.B. einer Hydroxyethylgruppe anstelle einer Methylgruppe oder einer Polyalkoxygruppe anstelle einer Alkoxygruppe in den beiden hydrophoben Ketten, verändern. Insbesondere ist in der US-P5 Nr. 3,915,867, Kang et al., ausgegeben am 28. Oktober 1975, die Substitution einer Hydroxyethylgruppe anstelle einer Methylgruppe beschrieben. Ein Weichmachermaterial mit einem speziellen cis/trans-Gehalt in den langen hydrophoben Gruppen ist in der japanischen Patentanmeldung 63-194316, welche am 21. November 1988 eingereicht wurde, beschrieben. In der japanischen Patentanmeldung 4-333,667, welche am 20. November 1992 veröffentlicht wurde, sind flüssige Weichmacherzusammensetzungen geoffenbart, welche quaternäre Diesterammoniumverbindungen mit einem Gesamtverhältnis an ungesättigten:gesättigten Anteilen in den Esteralkylgruppen von 2:98 bis 30:70 enthalten.
Alle vorgenannten Patente und Patentanmeldungen sind hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt biologisch abbaubare gewebeweichmachende Zusammensetzungen und Verbindungen mit außerordentlicher Konzentrierbarkeit, außerordentlicher statischen Kontrolle, außerordentlicher Weichmachung und außerordentlicher Lagerungstabilität von konzentrierten wäßrigen Zusammensetzungen bereit. Zusätzlich gewährleisten diese Zusammensetzungen diese Vorteile unter weltweiten Wäschewaschbedingungen und minimieren die Anwendung von zusätzlichen Bestandteilen für die Stabilität und die statische Kontrolle, wodurch die chemische Belastung der Umwelt verringert wird.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 1 und 2 definiert sind, sind quaternäre Ammoniumverbindungen, worin die Fettacylgruppen eine Todzahl von mehr als 5 bis weniger als 100, ein Gewichtsverhältnis von Cisisomer zu Transisomer von mehr als 30/70 besitzen, wenn die Iodzahl weniger als 25 beträgt, wobei das Ausmaß an Unsättigung weniger als 65 Gew.-% beträgt, wobei die genannten Verbindungen fähig sind, konzentrierte wäßrige Zusammensetzungen mit Konzentrationen von mehr als 13 Gew.-% bei einer Iodzahl von mehr als 10 auszubilden, ohne daß andere die Viskosität modifizierende Mittel als normale polare organische Lösungsmittel im Rohmaterial der Verbindung oder ein zugesetzter Elektrolyt vorhanden sind, und wobei jedwede Fettacylgruppen aus Talgmodifiziert sein müssen.
Die Zusammensetzungen können wäßrige Flüssigkeiten, vorzugsweise konzentriert, mit 5% bis 50%, vorzugsweise 15% bis 40%, stärker bevorzugt 15% bis 35% und noch stärker bevorzugt 15% bis 32% von der genannten biologisch abbaubaren, weichmachenden Verbindung, vorzugsweise einer Diesterverbindung, sein, oder sie können ferner zu teilchenförmigen Feststoffen konzentriert sein, welche 50% bis 95%, vorzugsweise 60% bis 90% der genannten weichmachenden Verbindung enthalten.
Wasser kann den teilchenförmigen festen Zusammensetzungen zugesetzt werden, um verdünnte oder konzentrierte, flüssige Weichmacherzusammensetzungen mit einer Konzentration an der genannten weichmachenden Verbindung von 5% bis 50%, vorzugsweise von 5% bis 35%, stärker bevorzugt von 5% bis 32% auszubilden. Die teilchenförmige feste Zusammensetzung kann auch direkt im Spülbad verwendet werden, um ausreichende Anwendungskonzentrationen (z.B. von 10 bis 1.000 ppm, vorzugsweise von 50 bis 500 ppm an den gesamten wirksamen Bestandteil) bereitzustellen. Die flüssigen Zusammensetzungen können beim Spülen zugesetzt werden, um die gleichen Anwendungskonzentrationen bereitzustellen. Die Bereitstellung der Zusammensetzung in fester Form gewährleistet Kosteneinsparungen beim Versand des Produktes (geringeres Gewicht) und Kostenersparungen bei der Verarbeitung der Zusammensetzung (es wird ein geringerer Scher- und Wärmeeinsatz zur Verarbeitung der festen Form benötigt).
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung von konzentrierten, wäßrigen, biologisch abbaubaren gewebeweichmachenden Zusammensetzungen (Dispersionen) mit einer außerordentlichen Entwässerung ("de-watering") der Weichmachervesikel in den genannten Dispersionen bereit, umfassend eine zweistufige Zugabe von Elektrolyt, welche zu mehr Wasser in der kontinuierlichen Phase und einer größeren Fluidisierung der genannten konzentrierten, wäßrigen Zusammensetzungen führt. Dieses Verfahren umfaßt auch die Zugabe von Parfum bei niedrigeren Temperaturen als den herkömmlichen, welches die Verteilung von bestimmten Parfumkomponenten in die Weichmachervesikel verzögert und dadurch die Stabilität der Viskosität fördert. Zusätzlich minimert das Zusetzen von Parfum zu konzentrierten, flüssigen Gewebeweichmachern bei Umgebungstemperatur in einem getrennten Mischgefäß deren Flüchtigkeit und die gegenseitige Kontaminierung zwischen Chargen und es vereinfacht den Herstellungsvorgang.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
(A) Quaternäre Diesterammoniumverbindung (DEQA)
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf DEQA-Verbindungen und auf DEQA als eine wesentliche Komponente enthaltende Zusammensetzungen, wobei DEQA die Formel: (R)_4-m-N⁺-[(CH₂)_n-Y-R²]_mX
besitzt, worin
jeder Rest Y für -O-(O)C- oder -C(O)-O- steht;
m 2 beträgt;
jedes n 1 bis 4 beträgt;
jeder Substituent R eine kurzkettige C₁-C₆-Alkylgruppe, vorzugsweise eine C₁-C₃-Alkylgruppe z.B. Methyl (am stärk sten bevorzugt), Ethyl, Propyl, und dergleichen, Benzyl oder Gemische hievon darstellt;
jeder Rest R² ein langkettiger, zumindest teilweise ungesättigter (Iodzahl von mehr als 5 bis weniger als 100) C₁₁-C₂₁-Hydrocarbylsubstituent oder ein substituierter Hydrocarbylsubstituent ist und das Gegenion, X^–, jedes beliebige Weichmacher-verträgliche Anion sein kann, beispielsweise Chlorid, Bromid, Methylsulfat, Formiat, Sulfat, Nitrat und dergleichen.
DEQA-Verbindungen, welche mit vollständig gesättigten Acylgruppen hergestellt werden, sind schnell biologisch abbaubar und außerordentliche Weichmacher. Es ist nun jedoch festgestellt worden, daß Verbindungen, welche mit zumindest teilweise ungesättigten Acylgruppen hergestellt werden, viele Vorteile (d.i. Konzentrierbarkeit und gute Lagerungsviskosität) besitzen und für Konsumentenprodukte im höchsten Maße annehmbar sind, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind.
Die Variablen, welche zur Erzielung der Vorteile einer Verwendung ungesättigter Acylgruppen eingestellt werden müssen, umfassen die Todzahl (IV) der Fettsäuren; die Gewichtsverhältnisse an Cisisomer und Transisomer in den Fettacylgruppen; und den Geruch der Fettsäure und/oder der DEQA. Jedwede hierin nachstehende Bezugnahme auf IV-Werte bezieht sich auf die IV (Iodzahl) von Fettacylgruppen und nicht auf die der daraus resultierenden DEQA-Verbindung.
Wenn die IV der Fettacylgruppen über 20 beträgt, gewährleistet die DEQA eine außerordentliche antistatische Wirkung. Antistatische Wirkungen sind besonders wichtig, wenn die Gewebe in einem Schleudertrockner getrocknet werden und/oder wenn synthetische Materialien, welche eine statische Aufladung hervorrufen, verwendet werden. Die größte statische Kontrolle tritt bei einer TV von mehr als 20, vorzugsweise von mehr als 40 auf. Wenn vollständig gesättigte DEQA-Zusammensetzungen verwendet werden, führt dies zu einer schlechten statischen Kontrolle. Wie hierin nachstehend erörtert, erhöht sich die Konzentrierbarkeit mit der Erhöhung der IV. Die Vorteile der Konzentrier barkeit umfassen die Verwendung von weniger Verpackungsmaterial, die Verwendung von geringeren Mengen an organischen Lösungsmitteln insbesondere flüchtigen organischen Lösungsmitteln, die Verwendung von geringeren Mengen an Konzentrationshilfsmitteln, welche zur Leistung nichts beitragen können; und andere.
Mit der Erhöhung der IV entsteht ein Potential für Geruchsprobleme. Überraschenderweise besitzen einige im hohen Maße wünschenswerte, leicht verfügbare Fettsäurequellen, wie Talg, Gerüche, welche trotz der chemischen und mechanischen Verarbeitungsschritte, die den Rohtalg in die fertige DEQA umwandeln, bei der DEQA-Verbindung weiterbestehen. Derartige Quellen müssen desodoriert werden, z.B. durch Absorption, Destillation (einschließlich eines Strippens wie Dampfstrippens) etc., wie es in der Technik gut bekannt ist. Zusätzlich dazu muß Sorge getragen werden, den Kontakt der resultierenden Fettacylgruppen mit Sauerstoff und/oder Bakterien durch Zusetzen von Antioxidantien, antibakteriellen Mitteln und anderen zu minimieren. Die zusätzlichen Kosten und die zusätzliche Anstrengung, welche mit den ungesättigten Fettacylgruppen verbunden sind, sind durch die verbesserte Konzentrierbarkeit und/oder Leistung gerechtfertigt, welche bis jetzt nicht erkannt wurde. Beispielsweise können ungesättigte Fettacylgruppen enthaltende DEQA über etwa 13% konzentriert werden, ohne daß – wie hierin nachstehend erörtet – Bedarf an zusätzlichen Konzentrierungshilfsmitteln, insbesondere grenzflächenaktiven Konzentrierungshilfsmitteln besteht.
Aus im hohen Maße ungesättigten Fettacylgruppen, das sind Fettacylgruppen mit einer Gesamtunsättigung über 65 Gew.-%, erhaltene DEQA gewährleisten keine zusätzliche Verbesserung in der Effizienz der Verhinderung antistatischer Aufladung. Sie können jedoch fähig sein, andere Vorteile zu gewährleisten, wie eine verbesserte Wasserabsorbtionsfähigkeit der Gewebe. Im allgemeinen wird ein IV-Bereich von 40 bis 65 für die Konzentrierbarkeit, die Maximierung der Fettacylquellen, die außerordentliche Weichheit, die statische Kontrolle und anderes bevorzugt.
Hochkonzentrierte, wäßrige Dispersionen dieser Diesterverbindungen können während der Lagerung bei niedriger Temperatur von 4,44°C (40°F) gelieren und/oder sich verdicken. Bei Diesterverbindungen, welche nur aus ungesättigten Fettsäuren hergestellt sind, ist dieses Problem minimiert, aber zusätzlich ist es wahrscheinlicher, daß sich schlechte Gerüche ausbilden. Überraschenderweise sind Zusammensetzungen aus diesen Diesterverbindungen, welche aus Fettsäuren mit einer IV von 5 bis 25, vorzugsweise von 10 bis 25, stärker bevorzugt von 15 bis 20, und einem Gewichtsverhältnis von Cisisomer zu Transisomer von 70/30 oder größer hergestellt sind, bei niedriger Temperatur mit einer minimalen Geruchsbildung lagerungsstabil. Diese Gewichtsverhältnisse von Cisisomer zu Transisomer gewährleisten eine optimale Konzentrierbarkeit bei diesen IV-Bereichen. Im IV-Bereich über 25 ist das Verhältnis von Cisisomer zu Transisomer weniger wichtig, sofern nicht höhere Konzentrationen benötigt werden. Das Verhältnis zwischen der IV und der Konzentrierbarkeit ist hierin nachstehend beschrieben. Für jedwede IV wird die Konzentration, welche in einer wäßrigen Zusammensetzung stabil sein wird, von den Kriterien der Stabilität (z.B. stabil bis hinuter zu 5°C; stabil bis hinunter zu 0°C; geliert nicht; geliert, aber wird beim Erwärmen wieder hergestellt, etc.) und den anderen vorhandenen Bestandteilen abhängig sein, aber die Konzentration, welche stabil ist, kann durch Zusetzen der hierin nachstehend detailliert beschriebenen Konzentrationshilfsmitteln erhöht werden, um die gewünschte Stabilität zu erzielen.
Im allgemeinen führt die Hydrierung von Fettsäuren zur Verringerung von mehrfachen Unsättigungen und zur Verringerung der IV, um eine gute Farbe sicherzustellen und den Geruch und die Geruchsstabilität zu verbessern, zu einem hohem Ausmaß an Transkonfiguration im Molekül. Daher können Diesterverbindungen, welche aus Fettacylgruppen mit niedrigen IV-Werten erhalten werden, durch Vermischen vollständig hydrierter Fettsäuren mit kontaktgehärteten Fettsäuren in einem Verhältnis hergestellt werden, welches eine IV von 5 bis 25 gewährleistet. Der Gehalt an mehrfacher Unsättigung in den kontaktgehärteten Fett säuren sollte weniger als 5%, vorzugsweise weniger als 1% betragen. Während der Kontakthärtung werden die Gewichtsverhältnisse von Cisisomer zu Transisomer durch in der Technik bekannte Verfahren kontrolliert, wie durch optimales Mischen, die Verwendung spezieller Katalysatoren, der Gewährleistung einer hohen H₂-Verfügbarkeit, und anderen. Kontaktgehärtete Fettsäure mit hohem Gewichtsverhältnissen an Cisisomer zu Transisomer ist kommerziell verfügbar (das ist Radiacid 406 von FINA).
Es wurde auch festgestellt, daß für eine gute chemische Stabilität der quaternären Diesterverbindung bei der Lagerung im geschmolzenen Zustand, die Feuchtigkeitsmengen im Rohmaterial kontrolliert und vorzugsweise auf weniger als 1% und stärker bevorzugt auf weniger als 0,5% Wasser reguliert werden müssen. Die Lagerungstemperaturen sollten so niedrig wie möglich gehalten werden, um noch ein fließfähiges Material beizubehalten, idealerweise sollten sie im Bereich von 48,9°C (120°F) bis 65,6°C (150°F) betragen. Die optimale Lagerungstemperatur im Hinblick auf die Stabilität und die Fließfähigkeit hängt von der spezifischen IV der zur Herstellung der quaternären Diesterverbindung verwendeten Fettsäure und der Menge/dem Typ an ausgewähltem Lösungsmittel ab. Es ist wichtig, eine gute Lagerungsstabilität im geschmolzenen Zustand zu gewährleisten, um ein kommerziell vernünftiges Rohmaterial bereitzustellen, welches sie beim normalen Transport, der normalen Lagerung, der normalen Handhabung des Materials bei den Herstellungsschritten nicht merklich zersetzt.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten die folgenden Mengen an DEQA:

I. für feste Zusammensetzungen: 50% bis 95%, vorzugsweise 60% bis 90%, und
II. für flüssige Zusammensetzungen: 5% bis 50%, vorzugsweise 15% bis 40%, stärker bevorzugt 15% bis 35% und noch stärker bevorzugt 15% bis 32%.

Es wird klar sein, daß der Substituent R² wahlweise mit verschiedenen Gruppen wie Alkoxyl- oder Hydroxylgruppen substituiert sein können. Die bevorzugten Verbindungen können als Diestervarianten von Ditalgdimethylammoniumchlorid (DTDMAC) betrachtet werden, welches ein breit verwendeter Gewebeweichmacher ist. Mindestens 80% des DEQA liegen in der Diesterform vor und 0% bis 20% können DEQA-Monoester (z.B. mit nur einer Gruppe -Y-R²) sein.
Wie hierin verwendet, wird die Angabe des Diesters den Monoester, welcher üblicherweise vorhanden ist, umfassen. Für die Weichmachung unter Wäschewaschbedinungen, bei welchen keine Detergenzübertragung oder nur ein geringe Detergenzübertragung stattfindet, sollte der Prozentsatz an Monoester so gering wie möglich sein, vorzugsweise nicht mehr als 2,5% betragen. Unter Bedingungen einer hohen Detergenzübertragung ist jedoch eine gewisse Menge an Monoester bevorzugt. Die Gesamtverhältnisse von Diester zu Monoester betragen von 100:1 bis 2:1, vorzugsweise von 50:1 bis 5:1, stärker bevorzugt von 13:1 bis 8:1. Unter Bedingungen einer hohen Detergenzübertragung beträgt das Verhältnis von Diester zu Monoester vorzugsweise 11:1. Die Menge an vorhandenem Monoester kann bei der Herstellung der DEQA kontrolliert werden.
DEQA-Verbindungen, welche mit gesättigten Acylgruppen hergestellt werden, das sind solche mit einer IV von 5 oder darunter, können teilweise an Stelle der DEQA-Verbindungen der vorliegenden Erfindung, welche mit ungesättigen Acylgruppen mit einer IV von mehr als 20 hergestellt werden, verwendet werden. Diese teilweise Substituierung kann den mit ungesättigten DEQA verbundenen Geruch verringern. Das Verhältnis beträgt von 0,2:1 bis etwa 8:1, vorzugsweise von 0,25:1 bis 4:1, am stärksten bevorzugt von 0,3:1 bis 1,5:1.
Die folgenden Beispiele sind nicht einschränkende Beispiele (worin alle langkettigen Alkylsubstituenten geradkettig sind): Gesättigt
worin -C(O)R² aus gesättigtem Talg abgeleitet ist. Ungesättigt
worin -C(O)R² aus teilweise hydriertem Talg mit den hierin angegebenen Eigenschaften abgeleitet ist.
Es ist besonders überraschend, daß eine sorgfältige pH-Kontrolle die Stabilität des Produktgeruchs von unter Verwendung von ungesättigtem DEQA hergestellten Zusammensetzungen beträchtlich verbessern kann.
Da die vorstehenden Verbindungen (Diester) gegenüber einer Hydrolyse etwas anfällig sind, sollten sie beim Einsatz zur Formulierung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eher sorgfältig gehandhabt werden. Beispielsweise werden stabile flüssige Zusammensetzungen hierin bei einem pH-Wert im Bereich von 2 bis 5, vorzugsweise von 2 bis 4,5, stärker bevorzugt von 2 bis 4 formuliert. Für die beste Stabilität des Produktgeruchs beträgt der pH-Wert, wenn die IV mehr als 25 ist, von 2,8 bis 3,5, insbesondere für "geruchsfreie" (kein Parfum) oder einen leichten Geruch aufweisende Produkte. Dies scheint für alle DEQAs zuzutreffen, aber es trifft insbesondere für die hierin spezifizierten bevorzugten DEQA zu, das sind jene, welche eine IV von mehr als 20, vorzugsweise von mehr als 40 besitzen. Die Einschränkung ist mit steigender IV wichtiger. Der pH-wert kann durch die Zugabe einer Bronsted-Säure eingestellt werden. Die vorstehenden pH-wert-Bereiche werden ohne vorhergehende Verdünnung der Zusammensetzung mit Wasser ermittelt.
Beispiele geeigneter Bronsted-Säuren umfassen die anorganischen Mineralsäuren, Carbonsäuren, insbesondere die (C₁-C₅)-Carbonsäuren mit geringem Molekulargewicht, und Alkylsulfonsäuren. Geeignete anorganische Säuren umfassen HCl, H₂SO₄, HNO₃ und H₃PO₄. Geeignete organische Säuren umfassen Ameisensäure, Essigsäure, Methylsulfonsäure und Ethylsulfonsäure. Bevorzugte Säuren sind Chlorwasserstoffsäure, Phosphorsäure und Zitronensäure.
Synthese einer quaternären Diesterammoniumverbindunq
Die Synthese einer bevorzugten, biologisch abbaubaren, weichmachenden, quaternären Diesterammoniumverbindung, welche hierin verwendet wird, kann durch das folgende zweistufige verfahren durchgeführt werden: Schritt A. Aminsynthese
RC(O): aus desodoriertem, weichem Talg (kontaktgehärtet) abgeleitet.
Amin
N-Methyldiethanolamin (440,9 g, 3,69 Mol) und Triethylamin (561,2 g, 5,54 Mol) werden in CH₂Cl₂ (12 l) in einem 22 l Dreihalskolben, welcher mit Zugabetrichter, Thermometer, mechani schem Rührer, Kühler und einer Argonspülung ausgerüstet ist, gelöst. Desodoriertes, kontaktgehärtetes, Weichtalgfettsäurechlorid (2,13 kg, 7,39 Mol) wird in 2 l CH₂Cl₂ gelöst und langsam zur Aminlösung zugesetzt. Die Aminlösung wird anschließend auf 35°C erhitzt, um das Talgoylchlorid bei seiner Zugabe in Lösung zu halten. Die Zugabe des Säurechlorids erhöht die Reaktionstemperatur zum Rückfluß (40°C). Die Säurechloridzugabe erfolgt ausreichend langsam, um einen Rückfluß aufrecht zu erhalten, aber nicht zu schnell, um Methylenchlorid an der Oberseite des Kühlers zu verlieren. Die Zugabe sollte während 1,5 Stunden stattfinden. Die Lösung wird zusätzliche 3 Stunden am Rückfluß erhitzt. Die Heizung wird entfernt und die Reaktion wird 2 Stunden gerührt, um auf Raumtemperatur abzukühlen. CHCl₃ (12 l) wird zugesetzt. Diese Lösung wird mit 1 Gallone gesättigter NaCl-Lösung und 1 Gallone gesättigter Ca(OH)₂-Lösung gewaschen. Die organische Schicht wird über Nacht bei Raumtemperatur absetzen gelassen. Sie wird anschließend dreimal mit 50%iger K₂CO₃-Lösung (jeweils 7,6 1 (2 Gallonen)) extrahiert. Danach folgen zwei Waschschritte mit gesättigter NaCl-Lösung (jeweils 7,6 l (2 Gallonen)). Jedwede Emulsion, welche sich während dieser Extraktionen ausbildet, wird durch Zugabe von CHCl₃ und/oder gesättigter Salzlösung und Erhitzen auf einem Wasserdampfbad aufgelöst. Die organische Schicht wird anschließend mit MgSO₄ getrocknet, filtriert und eingeengt. Die Ausbeute beträgt 2,266 kg an der Weichtalgamindiester-Precursorverbindung. DC auf Silikagel (75% Et₂0/25% Hexan, ein Fleck bei Rf 0,69).
Schritt B. Quaternieruna
Die Weichtalgamin-Precursorverbindung (2,166 kg, 3,47 Mol) wird auf einem Wasserdampfbad mit CH₃CN (3,8 l(1 Gallone)) erhitzt, bis sie fließfähig wird. Das Gemisch wird anschließend in einen 38 l(10 Gallonen) fassenden, mit Glas ausgekleideten, gerührten Pfaudler-Reaktor gelehrt, welcher CH₃CN (15,12 1 (4 Gallonen)) enthält. CH₃Cl (25 Pfund, flüssig) wurde über ein Rohr zugesetzt und die Reaktion wird während 6 Stunden bei 80°C erwärmt. Die CH₃CN/Amin-Lösung wird aus dem Reaktor entfernt, filtriert und der Feststoff wird über das Wochenende bei Raumtemperatur trocknen gelassen. Das Filtrat wird am Rotationsverdampfer eingedampft, lufttrocknen gelassen und mit dem anderen Feststoff vereinigt. Ausbeute: 2,125 kg weißes Pulver.
Weichmachende quaternäre Diesterammoniumverbindungen können auch durch andere verfahren synthetisiert werden:
0.6 Mol Diethanolmethylamin werden in einen 3-Liter, Dreihalskolben eingebracht, welcher mit einem Rückflußkühler, einem Argoneinlaß (oder einem Stickstoffeinlaß) und zwei Zugabetrichtern ausgerüstet ist. In einen Zugabetrichter werden 0,4 Mol Triethylamin eingebracht und in den zweiten Zugabetrichter werden 1,2 Mol Palmitoylchlorid in einer Lösung mit Methylenchlorid im Verhältnis von 1:1 eingebracht. Methylenchlorid (750 ml) wird in den Reaktionskolben, welcher das Amin enthält, zugesetzt und auf 35°C (Wasserbad) erhitzt. Dss Triethylamin wird zugetropft und die Temperatur wird unter Rühren während 1 1/2 Stunden auf 40°C bis 45°C erhöht. Die Palmitoylchlorid/Methylenchlorid-Lösung wird zugetropft und es wird über Nacht (12 bis 16h) unter Inertatmosphäre auf 40°C bis 45°C erwärmen gelassen.
Das Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur abgekühlt und mit Chloroform (1500 ml) verdünnt. Die Chloroformlösung des Produktes wird in einen Scheidetrichter (4l) eingebracht und mit gesättigter NaCl-Lösung, verdünnter Ca(OH)₂-Lösung, 50%iger KCO₃-Lösung (dreimal) und abschließend mit gesättigter NaCl-Lösung gewaschen. Die organische Schicht wird gesammelt und über MgSO₄ getrocknet, filtriert und die Lösungsmittel werden mittels Rotationsverdampfung entfernt. Das abschließende Trocknen erfolgt im Hochvakuum (0,25 mm Hg).
Schritt B. Quaternierung
0,5 Mol Methyldiethanolpalmitoleatamin aus Schritt A werden gemeinsam mit 200 ml bis 300 ml Acetonitril (wasserfrei) in ein Autoklavenrohr eingebracht. Die Probe wird anschließend in den Autoklaven eingeführt und dreimal mit N₂ (16275 mm Hg/21,4 atm) und einmal mit CH₃Cl gespült. Die Reaktion wird unter einem Druck von 3604 mm Hg/4,7 atm in CH₃Cl während 24 Stunden auf 80°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird anschließend aus dem Autoklavenrohr entfernt. Die Probe wird in Chloroform gelöst und das Lösungsmittel wird durch Rotationsverdampfung, gefolgt von einem Trocknen im Hochvakuum (0,25 mm Hg) entfernt.
Ein weiteres Verfahren, durch welches die bevorzugte quaternäre Diesterverbindung kommerziell hergestellt werden kann, ist die Reaktion von Fettsäuren (z.B. Talgfettsäuren) mit Methyldiethanolamin. Gut bekannte Reaktionsverfahren werden verwendet, um den Amindiesterprecursor auszubilden. Der quaternäre Diester wird anschließend durch Reaktion mit Methylchlorid, wie zuvor erörtert, ausbildet.
Die vorstehenden Reaktionsverfahren sind allgemein in der Technik zur Herstellung von weichmachenden Diesterverbindungen bekannt. Um die IV, die Verhältnisse von Cisisomer zu Transisomer und den Prozentsatz an Unsättigung zu erhalten, wie sie vorstehend angegeben sind, müssen herkömmliche zusätzliche Modifikationen bei diesen Verfahren vorgenommen werden.
(B) Fakultative, die Viskosität/die Dispergierbarkeit modifizierende Mittel
Wie vorstehend angeführt, können verhältnismäßig konzentrierte Zusammensetzungen der ungesättigten DEQA hergestellt werden, welche ohne Zugabe von Konzentrationshilfsmitteln stabil sind. Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung erfordern je doch in Abhängigkeit von den anderen Bestandteilen organische und/oder anorganische Konzentrationshilfsmittel, um noch höhere Konzentrationen zu erreichen und/oder um höhere Stabilitätsstandards zu erzielen. Diese Konzentrationshilfsmittel, welche typischerweise die Viskosität modifizierende Mittel sein können, können erforderlich sein oder bevorzugt sein, um die Stabilität unter Extrembedingungen sicherzustellen, wenn besondere Gehalte an wirksamen Weichmacher im Verhältnis zur IV vorhanden sind.
Diese Verbindung zwischen IV und der Konzentration, bei welcher Konzentrationshilfsmittel in einer typischen wäßrigen, flüssigen, Parfum-enthaltenden Gewebeweichmacherzusammensetzung erforderlich sind, kann zumindest näherungsweise durch die folgende Gleichung definiert werden (für IV-Zahlen von mehr als 25 bis weniger als 100): Konzentration an wirksamem Weichmacher (Gew.-%) = 4,85 + 0,838 (IV) – 0,00756 (IV)² (worin R² gleich 0,99 beträgt). Über diesen Gehalten an wirksamem Weichmacher sind Konzentrationshilfsmittel erforderlich. Diese Zahlen sind nur Näherungen und wenn sich andere Variable der Formulierung verändern, wie das Lösungsmittel, andere Bestandteile, Fettsäuren, und andere, können Konzentrationshilfsmittel für geringfügig niedrigere Konzentrationen erforderlich sein oder für geringfügig höhere Konzentrationen nicht erforderlich sein. Für parfumfreie oder nur eine geringe Menge an Parfum enthaltenden Zusammensetzungen ("geruchsfreie" Zusammensetzungen) sind höhere Konzentrationen bei gegebenen IV-Gehalten möglich. Wenn sich die Formulierung trennt, können Konzentrationshilfsmittel zugesetzt werden, um die gewünschten Kriterien zu erzielen.
I. Grenzflächenaktives Konzentrationshilfsmittel
Die grenzflächenaktiven Konzentrationshilfsmittel sind typischerweise von der Gruppe bestehend aus (1) eine einzige lange Alkylkette aufweisenden, kationischen grenzflächenaktiven Mitteln; (2) nichtionischen grenzflächenaktiven Mitteln; (3) Aminoxiden; (4) Fettsäuren; oder (5) Gemischen hievon ausgewählt. Die Mengen an diesen Hilfsmitteln sind nachstehend beschrieben.
(1) Das, eine einzige lange Alkylkette aufweisende, kationische grenzflächenaktive Mittel.
Die eine einzige lange Alkylkette aufweisenden, (wasserlöslichen) kationischen grenzflächenaktiven Mittelliegen:

I. in festen Zusammensetzungen in einer Menge von 0% bis 15%, vorzugsweise von 3% bis 15%, stärker bevorzugt von 5% bis 15%, und
II. in flüssigen Zusammensetzungen in einer Menge von 0% bis 15%, vorzugsweise von 0,5% bis 10% vor, wobei die Gesamtmenge des eine einzige lange Alkylkette aufweisenden, kationischen grenzflächenaktiven Mittels mindestens eine wirksame Menge ist.

Derartige, eine einzige lange Alkylkette aufweisende, kanonische grenzflächenaktive Mittel, welche in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind vorzugsweise quaternäre Ammoniumsalze der allgemeinen Formel [R²N⁺R₃]X^-, worin die R²-Gruppe eine C₁₀-C₂₂-Kohlenwasserstoffgruppe, vorzugsweise eine C₁₂-C₁₈-Alkylgruppe oder die entsprechende Esterbindung ist, welche mit einer kurzen (C₁-C₄)-Alkylgruppe zwischen der Esterbindung und dem Stickstoffatom unterbrochen ist und eine ähnliche Kohlenwasserstoffgruppe, z.B. einen Cholinfettsäureester, vorzugsweise C₁₂-C₁₄ (Kokos)-Cholinester und/oder C₁₆-C₁₈-Talgcholinester besitzt, in Mengen von 0,1 Gew.-% bis 20 Gew.-% des wirksamen Weichmachers. Jeder Rest R ist ein C₁-C₄-Alkyl oder ein substituiertes Alkyl (z.B. Hydroxyalkyl) oder Wasserstoff, vorzugsweise Methyl, und das Gegenion X^- ist ein weichmacherverträgliches Anion, beispielsweise Chlorid, Bromid, Methylsulfat und andere.
Die vorstehenden Bereiche stellen die Menge des eine einzige lange Alkylkette aufweisenden, kationischen grenzflächenaktiven Mittels, welche der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung zugesetzt wird, dar. Die Bereiche umfassen nicht die Menge an Monoester, welche bereits in der Komponente (A), der quaternären Diesterammoniumverbindung, vorhanden ist, wobei die vorhandene Gesamtmenge mindestens eine wirksame Menge ist.
Die langkettige Gruppe R² des eine einzige lange Alkylkette aufweisenden, kationischen grenzflächenaktiven Mittels enthält typischerweise eine Alkylengruppe mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen bei festen Zusammensetzungen, und vorzugsweise mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen bei flüssigen Zusammensetzungen. Diese R²-Gruppe kann an das kationische Stickstoffatom durch eine Gruppe gebunden sein, welche eine oder mehrere, verbindende Ester-, Amid-, Ether-, Amin-, und andere, vorzugsweise Ester-Gruppen enthält, welche für eine erhöhte Hydrophilität, biologische Abbaubarkeit, und anderes wünschenswert sein können. Derartige verbindende Gruppen liegen vorzugsweise innerhalb von etwa 3 Kohlenstoffatomen vom Stickstoffatom vor. Geeignete biologisch abbaubare, eine einzige lange Alkylkette aufweisende, kationische grenzflächenaktive Mittel, die eine Esterbindung in der langen Kette enthalten, sind in der US-PS Nr. 4,840,738, Hardy und Walley, ausgegeben am 20. Juni 1998, beschrieben, welche Patentschrift hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Wenn die entsprechenden nicht-quaternären Amine verwendet werden, wird jede beliebige Säure (vorzugsweise eine Mineralsäure oder eine Polycarbonsäure), welche zugesetzt wird, um die Estergruppen stabil zu halten, auch das Amin in den Zusammensetzungen und vorzugsweise während des Spülens protoniert halten, sodaß das Amin eine kationische Gruppe aufweist. Die Zusammensetzung wird vorzugsweise gepuffert (bei einem pH-Wert von 2 bis 5, bevorzugt von 2 bis 4), um eine geeignete, wirksame Ladungsdichte im wäßrigen, flüssigen Konzentratprodukt und nach der weiteren Verdünnung, z.B. um ein weniger konzentriertes Produkt zu erhalten und/oder bei der Zugabe in den Spülkreislauf eines Wäschewaschverfahrens, auf rechtzuerhalten. Es wird klar sein, daß die Hauptfunktion des wasserlöslichen, kationischen grenzflächenaktiven Mittels darin besteht, die Viskosität zu verringern und/oder die Dispergierbarkeit des Diesterweichmachers zu erhöhen und es ist daher nicht wesentlich, daß das genannte kationische grenzflächenaktive Mittel selbst beträchtliche weichmachende Eigenschaften besitzt, obwohl dies der Fall sein kann. Auch grenzflächenaktive Mittel mit nur einer einzigen langen Alkylkette können, vermutlich da sie eine größere Löslichkeit in Wasser aufweisen, den Diesterweichmacher vor einer Wechselwirkung mit den anionischen grenzflächenaktiven Mitteln und/oder den Detergenzgerüststoffen schützen, welche in den Spülkreislauf übertragen werden.
Andere kationische Materialien mit Ringstrukturen, wie Alkylimidazolin, Imidazolinium, Pyridin und Pyridiniumsalze mit einer einzigen C₁₂-C₃₀-Alkylkette können ebenfalls verwendet werden. Für die Stabilisierung z.B. von Imidazolinringstrukturen ist ein sehr niedriger pH-Wert erforderlich.
Einige Alkylimidazoliniumsalze, welche in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, besitzen die allgemeine Formel:
worin Y² für -C(O)-O-, -O-(O)-C-, -C(O)-N(R⁵) oder -N(R⁵)-C(O)- steht, worin R⁵ Wasserstoff oder ein C₁-C₄-Alkylrest ist; R⁶ einen C₁-C₄-Alkylrest darstellt, R⁷ und R⁸ jeweils unabhängig voneinander unter R und R², wie sie hierin vorstehend für das, eine einzige lange Kette aufweisende, kationische grenzflächenaktive Mittel, worin nur einer der Reste R² ist, definiert sind, ausgewählt.
Einige Alkylpyridiniumsalze, welche in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, besitzen die allgemeine Formel:
worin R² und X^- wie vorstehend definiert sind. Ein typisches Material dieses Typs ist Cetylpyridiniumchlorid.
(2) Nichtionisches grenzflächenaktives Mittel (alkoxylierte Materialien)
Nichtionische grenzflächenaktive Mittel, welche geeignet sind, um als das, die Viskosität/die Dispergierbarkeit modifizierende Mittel zu dienen, umfassen Additionsprodukte von Ethylenoxid und wahlweise Propylenoxid an Fettalkohole, Fettsäuren, Fettaminen und anderen.
Jedes beliebige der alkoxylierten Materialien des jeweiligen, hierin nachstehend beschriebenen Typs kann als das nichtionische grenzflächenaktive Mittel verwendet werden. Allgemein liegen die nichtionischen Mittel hierin bei alleiniger Verwendung. I. in festen Zusammensetzungen in einer Menge von 5% bis 20%, vorzugsweise von 8% bis 15% und II. in flüssigen Zusammensetzungen in einer Menge von 0% bis 5%, vorzugsweise von 0,1% bis 5%, stärker bevorzugt von 0,2% bis 3% vor. Geeignete Verbindungen sind im wesentlichen wasserlösliche grenzflächenaktive Mittel der allgemeinen Formel: R²-Y-(C₂H₄O)₂-C₂H₄OH worin R² sowohl für feste als auch für flüssige Zusammensetzungen von der Gruppe ausgewählt ist, welche aus primären, sekundären und verzweigten Alkyl- und/oder Acylhydrocarbylgruppen; primären, sekundären und verzweigten Alkenylhydrocarbylgruppen; und primären, sekundären und verzweigten Alkyl- und Alkenylsubstituierten, phenolischen Hydrocarbylgruppen besteht; wobei die genannten Hydrocarbylgruppen eine Hydrocarbylkettenlänge von 8 bis 20, vorzugsweise von 10 bis 18 Kohlenstoffatomen besitzen. Stärker bevorzugt beträgt die Hydrocarbylkettenlänge für flüssige Zusammensetzungen 16 bis 18 Kohlenstoffatome und für feste Zusammensetzungen 10 bis 14 Kohlenstoffatome. In der allgemeinen Formel für die erfindungsgemäßen ethoxylierten, nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel stellt Y typischerweise -O-, -C(O)O-, -C(O)N(R)- oder -C(O)N(R)R- dar, worin R² und R, falls vorhanden, die hierin vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, und/oder R Wasserstoff sein kann, und z mindestens 8, vorzugsweise mindestens 10 bis 11 beträgt. Die Leistung und üblicherweise die Stabilität der Weichmacherzusammensetzung verringert sich, wenn weniger Ethoxylatgruppen vorhanden sind.
Die nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel sind hierin durch einen HLB-Wert (Hydrophil-Lipophil-Gleichgewicht) von 7 bis 20, vorzugsweise von 8 bis 15 gekennzeichnet. Selbstverständlich ist der HLB-Wert des grenzflächenaktiven Mittels im allgemeinen durch die Definition von R² und die Anzahl der Ethoxylatgruppen bestimmt. Es ist jedoch anzuführen, daß die hierin für konzentrierte, flüssige Zusammensetzungen nützlichen ethoxylierten nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel verhältnismäßig langkettige R²-Gruppen enthalten und verhältnismäßig hoch ethoxyliert sind. Obwohl eine kürzere Alkylkette aufweisende grenzflächenaktive Mittel mit kurzen ethoxylierten Gruppen den erforderlichen HLB-Wert besitzen können, sind sie hierin nicht im gleichen Maße wirksam.
Nichtionische grenzflächenaktive Mittel als die Viskosität/die Dispergierbarkeit modifizierende Mittel sind gegenüber anderen modifizierenden Mitteln bevorzugt, welche hierin für Zusammensetzungen mit höheren Mengen an Parfum beschrieben sind.
Beispiele nichtionischer grenzflächenaktiver Mittel folgen. Die nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel dieser Erfindung sind nicht auf diese Beispiele beschränkt. In den Beispielen definieren die ganzen Zahlen die Anzahl an Ethoxylgruppen (EO-Gruppen) im Molekül.
a. Geradkettige Alkoxylate primärer Alkohole
Die Deca-, Undeca-, Dodeca-, Tetradeca- und Pentadecaethoxylate von n-Hexadecanol und n-Octadecanol mit einem HLB-Wert im hierin angeführten Bereich sind nützliche, die Viskosität/die Dispergierbarkeit modifizierende Mittel im Zusammenhang dieser Erfindung. Beispielhafte ethoxylierte primäre Alkohole, welche hierin als die Viskosität/die Dispergierbarkeit modifizierende Mittel der Zusammensetzungen nützlich sind, sind n-C₁₈EO(10) und n-C₁₀EO(11). Die Ethoxylate von gemischten, natürlichen oder synthetischen Alkoholen im "Talg"-Kettenlängenbereich sind hierin ebenfalls nützlich. Spezielle Beispiele derartiger Materialien umfassen Talgalkohol-EO(11), Talgalkohol-EO(18) und Talgalkohol-EO(25).
b. Geradkettige Alkoxylate sekundärer Alkohole
Die Deca-, Undeca-, Dodeca-, Tetradeca-, Pentadeca-, Octadeca-, und Nonadecaethoxylate von 3-Hexadecanol, 2-Octadecanol, 4-Eicosanol und 5-Eicosanol mit einem HLB-Wert im hierin angeführten Bereich sind nützliche die Viskosität/die Dispergierbarkeit modifizierende Mittel im Zusammenhang dieser Erfindung. Beispielhafte ethoxylierte sekundäre Alkohole, welche hierin als die Viskosität/die Dispergierbarkeit modifizierende Mittel der Zusammensetzungen nützlich sind, sind 2-C₁₆EO(11), 2-C₂₀EO(11) und 2-C₁₆EO(14).
c. Alkylphenolalkoxylate
Wie im Fall der Alkoholalkoxylate sind die Hexa- bis Octaethoxylate von alkylierten Phenolen, insbesondere von einwertigen Alkylphenolen, mit einem HLB-Wert im hierin angeführten Bereich als die Viskosität/die Dispergierbarkeit modifizierende Mittel der vorliegenden Zusammensetzungen nützlich. Die Hexa- bis Octaethoxylate von p-Tridecylphenol, m-Pentadecylphenol und anderen sind hierin nützlich. Beispielhafte ethoxylierte Alkylphenole, welche als die Viskosität/die Dispergierbarkeit modifizierende Mittel der Gemische hierin nützlich sind, sind p-Tridecylphenol-EO(11) und p-Pentadecylphenol-EO(18).
Wie hierin verwendet und allgemein in der Technik anerkannt, entspricht eine Phenylengruppe in der nichtionischen Formel dem Äquivalent einer Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen. Für die vorliegenden Zwecke werden nichtionische Mittel, die eine Phenylengruppe enthalten, als solche mit einer äquivalenten Anzahl an Kohlenstoffatomen betrachtet, welche als die Summe der Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe plus etwa 3,3 Kohlenstoffatomen für jede Phenylengruppe berechnet werden.
d. Olefinische Alkoxylate
Die Alkenylalkohole, sowohl die primären als auch die sekundären, und die Alkenylphenole, welche den hierin unmittelbar vorstehend beschriebenen entsprechen, können bis zu einem HLB-Wert im hierin angeführten Bereich ethoxyliert und als das, die Viskosität/die Dispergierbarkeit modifizierende Mittel der vorliegenden Zusammensetzungen eingesetzt werden.
e. Verzweigte Alkoxylate
Verzweigte, primäre und sekundäre Alkohole, welche durch das gutbekannte "OXO"-Verfahren erhältlich sind, können ethoxyliert und als die, die Viskosität/die Dispergierbarkeit modifizierenden Mittel der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen angewandt werden.
Die vorstehenden ethoxylierten nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel sind in den vorliegenden Zusammensetzungen allein oder in Kombination nützlich, und der Ausdruck "nichtionisches grenzflächenaktives Mittel" umfaßt gemischte nichtionische grenzflächenaktive Mittel.
(3) Aminoxide
Geeignete Aminoxide umfassen jene mit einem Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 8 bis 28 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 8 bis 16 Kohlenstoffatomen, und 2 Alkylresten, welche von der Gruppe bestehend aus Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind.
Die Aminoxide liegen:

I. in festen Zusammensetzungen in einer Menge von 0% bis 15%, vorzugsweise von 3% bis 15% vor; und
II. in flüssigen Zusammensetzungen in einer Menge von 0% bis 5%, vorzugsweise von 0,25 bis 2% vor, wobei die Gesamtmenge an vorhandenem Aminoxid mindestens eine wirksame Menge ist.

Beispiele umfassen: Dimethyloctylaminoxid, Diethyldecylaminoxid, Bis(2-hydroxyethyl)dodecylaminoxid, Dimethyldodecylaminoxid, Dipropyltetradecylaminoxid, Methylethylhexadecylaminoxid, Dimethyl-2-hydroxyoctadecylaminoxid und Kokosnußfettalkyldimethylaminoxid.
(4) Fettsäuren
Geeignete Fettsäuren umfassen jene, welche insgesamt 12 bis 25, vorzugsweise 13 bis 22, stärker bevorzugt 16 bis 20 Kohlenstoffatome enthalten, wobei der Fettrest 10 bis 22, vorzugsweise 10 bis 18, stärker bevorzugt 10 bis 14, Kohlenstoffatome (mittlerer Schnitt) aufweist. Der kürzere Rest enthält 1 bis 4, vorzugsweise 1 bis 2 Kohlenstoffatome.
Fettsäuren sind in den vorstehend für Aminoxide angegebenen Mengen vorhanden. Fettsäuren sind bevorzugte Konzentrationshilfsmittel für jene Zusammensetzungen, welche ein Konzentrationshilfsmittel benötigen und Parfum enthalten.
II. Konzentrationshilfsmittel in Form von Elektrolyten
Anorganische Mittel zur Kontrolle der Viskosität, welche auch wie grenzflächenaktive Konzentrationshilfsmittel wirken können oder die Wirkung derselben verstärken, umfassen wasserlösliche, ionisierbare Salze, die wahlweise auch in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung einverleibt sein können. Es kann eine große Vielzahl von ionisierbaren Salzen verwendet werden. Beispiele geeigneter Salze sind die Halogenide von Metallen der Gruppen IA und IIA des Periodensystems der Elemente, z.B. Calciumchlorid, Magnesiumchlorid, Natriumchlorid, Kaliumbromid und Lithiumchlorid. Die ionisierbaren Salze sind während des Prozesses des Vermischens der Bestandteil zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und später zu Erzielung der gewünschten Viskosität nützlich.
Die Menge an angewandten ionisierbaren Salzen hängt von der Menge an in den Zusammensetzungen angewandten wirksamen Bestandteilen ab, und sie kann gemäß den Wünschen der mit der Formulierung betrauten Person eingestellt werden. Typische Salzmengen, welche verwendet werden, um die Viskosität der Zusammensetzung zu regulieren, sind von etwa 20 Teilen pro Million bis etwa 20.000 Teilen pro Million (ppm), vorzugsweise von etwa 20 ppm bis etwa 11.000 ppm, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetung.
Alkylenpolyammoniumsalze können in die Zusammensetzung einverleibt werden, um zusätzlich zu oder anstelle der vorstehenden wasserlöslichen, ionisierbaren Salze eine Regulierung der Viskosität zu gewährleisten. Zusätzlich können diese Mittel als Fänger wirken, welche Innenpaare mit anionischem Detergenz ausbilden, welches aus dem Hauptwaschgang in den Spülgang und auf die Gewebe übertragen wird, und auf den Geweben können sie die Leistung hinsichtlich der Weichheit verbessern. Diese Mittel können im Vergleich zu den anorganischen Elektrolyten die Viskosität über einem breiteren Temperaturbereich, insbesondere bei niedrigen Temperaturen, stabilisieren.
Spezielle Beispiele von Alkylenpolyammoniumsalzen umfassen l-Lysinmonohydrochlorid und 1,5-Diammonium-2-methylpentandihydrochlorid.
(C) Stabilisatoren
Stabilisatoren können in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung vorhanden sein. Der Ausdruck "Stabilisator" wie er hierin verwendet wird, umfaßt Antioxidantien und reduktive Mittel. Diese Mittel sind in einer Menge von 0% bis 2% , vorzugsweise von 0,01 bis 0,2%, stärker bevorzugt von 0,035 bis 0,1% für Antioxidantien und stärker bevorzugt von 0,01 bis 0,2% für reduktive Mittel vorhanden. Diese Stellen eine gute Geruchsstabilität unter Langzeitlagerungsbedingungen für die Zusammensetzungen und die Verbindungen, welche in geschmolzener Form gelagert werden, sicher. Die Verwendung von Antioxidantien und reduktiven Mitteln als Stabilisatoren ist für geruchsfreie oder nur einen gerigen Geruch aufweisende Produkte (die kein oder nur eine geringe Menge an Parfum enthalten) besonders kritisch.
Beispiele von Antioxidantien, welche den Zusammensetzungen dieser Erfindung zugesetzt werden können, umfassen ein Gemisch aus Ascorbinsäure, Ascorbinsäurepalmitat, Propylgallat, welches von Eastman Chemical Products, Inc. unter dem Handelsnamen Tenox^® PG und Tenox S-1 erhältlich ist; ein Gemisch aus BHT (butyliertem Hydroxytoluol), BHA (butyliertem Hydroxyanisol), Propylgallat und Zitronensäure, welches von Eastman Chemical Products, Inc. unter dem Handelsnamen Tenox-6 erhältlich ist; butyliertes Hydroxytoluol, welches von der UOP Process Division unter dem Handelsnamen Sustane^® BHT erhältlich ist; tertiäres Butylhydrochinon, Eastman Chemical Products, Inc., als Tenox TBHQ; natürliche Tocopherole, Eastman Chemical Products, Inc., als Tenox GT-1/GT-2 und butyliertes Hydroxyanisol, Eastman Chemical Products, Inc., als BHA; langkettige Ester (C₉-C₂₂) von Gallussäure, z.B. Dodecylgallat; Irganox^® 1010; Irganox^® 1035; Irganox^® B 1171; Irganox^® 1425; Irganox^® 3114; Irganox^® 3125 und Gemische hievon; vorzugsweise Irganox^® 3125, Irganox^® 1425, Irganox^® 3114 und Gemische hievon; stärker bevorzugt Irganox^® 3125 allein oder vermischt mit Zitronensäure und/oder anderen Chelatbildnern wie Isopropylcitrat, Dequest^® 2010, erhältlich von Monsanto mit der chemischen Bezeichnung 1-Hydroxyethyliden-1,1-diphosphonsäure (Etidronsäure), und Tiron^®, erhältlich von Kodak mit der chemischen Bezeichnung 4,5-Dihydroxy-m-benzol-sulfonsäure/Natriumsalz und DTPA^®, erhältlich von Aldrich mit der chemischen Bezeichnung Diethylentriaminpentaessigsäure. Die chemischen Bezeichnungen und CAS-Nummern für einige der vorgenannten Stabilisatoren sind in der nachstehenden Tabelle II angegeben.
TABELLE II
Beispiele von reduktiven Mitteln umfassen Natriumborhydrid, Hypophosphorsäure, Irgafos^® 168 und Gemische hievon.
(D) Flüssiger Träger
Der in den vorliegenden Zusammensetzungen angewandte flüssige Träger ist vorzugsweise zumindest überwiegend Wasser, aufgrund dessen geringer Kosten im Verhältnis zur Verfügbarkeit, der Sicherheit und der Verträglichkeit mit der Umwelt. Die Menge an Wasser im flüssigen Träger beträgt mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 60%, bezogen auf das Gewicht des Trägers. Die Menge an flüssigem Träger beträgt weniger als 70, vorzugsweise weniger als 65, stärker bevorzugt weniger als 50. Gemische aus Wasser und organischem Lösungsmittel mit geringem Molekulargewicht,. z.B. <100, z.B. Niederalkohol wie Ethanol, Propanol, Isopropanol oder Butanol, sind als Trägerflüssigkeit nützlich. Ein geringes Molekulargewicht besitzende Alkohole umfassen einwertige, zweiwertige (Glycol, und andere), dreiwertige (Glycerin, und andere) und höhere, mehrwertige Alkohole (Polyole).
(E) Fakultative Bestandteile
(1) Fakultatives Schmutzlösemittel
Wahlweise enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen 0% bis 10%, vorzugsweise 0,1% bis 5%, stärker bevorzugt 0,1% bis 2% von einem Schmutzlösemittel. Vorzugsweise ist ein derartiges Schmutzlösemittel ein Polymer. Polymere Schmutzlösemittel, welche in der vorliegenden Erfindung nützlich. sind, umfassen copolymere Blöcke aus Terephthalat und Polyethylenoxid oder Polypropylenoxid, und dergleichen. In der US-PS Nr. 4,956,447, Gosselink/Hardy/Trinh, ausgegeben am 11. September 1990, sind speziell bevorzugte Schmutzlösemittel beschrieben, welche kationische Funktionalitäten umfassen, welche Patentschrift hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Ein bevorzugtes Schmutzlösemittel ist ein Copolymer mit Blöcken aus Terephthalat und Polyethylenoxid. Genauer setzen sich diese Polymere aus sich wiederholenden Einheiten von Ethylen- und/oder Propylenterephthalat und Polyethylenoxidterephthalat in einem Molverhältnis von Ethylenterephthalateinheiten zu Polyethylenoxidterephthalateinheiten von 25:75 bis 35:65 zusammen, wobei die genannten Polyethylenoxidterephthalat enthaltenden Polyethylenoxidblöcke Molekulargewichte von 300 bis 2.000 aufweisen. Das Molekulargewicht dieses polymeren Schmutzlösemittels liegt im Bereich von 5.000 bis 55.000.
Ein weiteres bevorzugtes polymeres Schmutzlösemittel ist ein kristallisierbarer Polyester mit sich wiederholenden Einheiten aus Ethylenterephthalateinheiten, welche 10 Gew.-% bis 15 Gew.-% an Ethylenterephthalateinheiten gemeinsam mit 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% an Polyoxyethylenterephthalateinheiten enthalten, welche aus einem Polyoxyethylenglycol mit einem mittleren Molekulargewicht von 300 bis 6.000 erhalten werden, und worin das Molverhältnis von Ethylenterephthalateinheiten zu Polyoxyethylenterephthalateinheiten in der kristallisierbaren, polymeren Verbindung von 2:1 bis 6:1 beträgt. Beispiele dieses Polymers umfassen die kommerziell erhältlichen Materialien Zelcon^® 4780 (von DuPont) und Milease^® T (von ICI).
Im hohen Maße bevorzugte Schmutzlösemittel sind Polymere der allgemeinen Formel:
worin X jede beliebige, geeignete verkappende Gruppe sein kann, wobei jedes X von der Gruppe ausgewählt ist, welche aus H und Alkyl- oder Acylgruppen mit etwa 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Methyl, besteht. Der Wert von n wird im Hinblick auf die Wasserlöslichkeit ausgewählt und er beträgt im allgemeinen von 6 bis 113, vorzugsweise von 20 bis 50; u ist für die Formulierung einer flüssigen Zusammensetzung mit einer relativ hohen Innenstärke kritisch. Es sollte sehr wenig Material vorhanden sein, worin u größer als 10 ist. Vorzugsweise sollten mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 40% an Material vorhanden sein, worin u von 3 bis 5 reicht.
Die R¹ Reste sind im wesentlichen 1,4-Phenylenreste. So wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck "die R¹-Reste sind im wesentlichen 1,4-Phenylenreste" auf Verbindungen, worin die R1-Reste zur Gänze aus 1,4-Phenylresten bestehen oder teilweise durch andere Arylen- oder Alkarylenreste, Alkylenreste, Alkenylenreste oder Gemische hievon ersetzt sind. Arylen- und Alkyarylenreste, welche teilweise anstelle von 1,4-Phenylen angewandt werden können, umfassen 1,3-Phenylen, 1,2-Phenylen, 1,8-Naphthylen, 1,4-Naphthylen, 2,2-Biphenylen, 4,4-Biphenylen und Gemische hievon. Alkylen- und Alkenylenreste, welche als teilweiser Ersatz dienen können, umfassen Ethylen, 1,2-Propy len, 1,4-Butylen, 1,5-Pentylen, 1,6-Hexamethylen, 1,7-Heptamethylen, 1,8-Octamethylen, 1,4-Cyclohexylen und Gemische hievon. Für die R1-Reste sollte das Ausmaß an teilweiser Substitution durch Reste, welche kein 1,4-Phenylen sind, derart sein, daß die Schmutzlöseeigenschaften der Verbindung in keinem großen Ausmaß nachteilig beeinflußt werden. Im allgemeinen wird das Ausmaß an teilweiser Substitution, welche toleriert werden kann, von der Rückgratlänge der Verbindung abhängen, daß heißt längere Rückgrate können eine größere teilweise Substitution der 1,4-Phenylenreste aufweisen. Üblicherweise besitzen Verbindungen, worin R¹ 50% bis 100 1,4-Phenylreste (0 bis etwa 50% Reste, welche kein 1,4-Phenylen sind) umfaßt, ausreichende Schmutzlöseaktivität. Beispielsweise besitzen Polyester, welche gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Molverhältnis von Isophthalsäure (1,3-Phenylen) zu Terephtalsäure (1,4-Phenylen) von 40:60 hergestellt werden, ausreichende Schmutzlöseaktivität. Da die meisten Polyester, welche zur Faserherstellung eingesetzt werden, jedoch Ethylenterephthalateinheiten umfassen, ist es üblicherweise wünschenswert, das Ausmaß an teilweiser Substitution durch Reste, welche kein 1,4-Phenylen sind, zu minimieren, um die beste Schmutzlöseaktivität zu erzielen. Vorzugsweise bestehen die R1-Reste zur Gänze aus 1,4-Phenylenresten (das heißt, sie umfassen 100 daran) das heißt, jeder R¹-Rest ist 1,4-Phenylen.
Für die R²-Reste umfassen geeignete Ethylen- oder substituierte Ethylenreste Ethylen, 1,2-Propylen, 1,2-Butylen, 1,2-Hexylen, 3-Methoxy-1,2-Propylen und Gemische hievon. Vorzugsweise sind die R²-Reste im wesentlichen Ethylenreste, 1,2-Propylenreste oder Gemische hievon. Der Einschluß eines größeren Prozentsatzes an Ethylenresten führt dazu, die Schmutzlöseaktivität von Verbindungen zu verbessern. Der Einschluß eines größeren Prozentsatzes an 1,2-Propylenresten führt dazu, die Wasserlöslichkeit der Verbindungen zu verbessern.
Die Verwendung von 1,2-Propylenresten oder eines in ähnlicher Weise verzweigten Äquivalents ist daher zur Einverleibung jeder beliebigen beträchtlichen Menge der Schmutzlösekomponente in die flüssigen, gewebeweichmachenden Zusammensetzungen wün schenswert. Vorzugsweise sind 75% bis 100, stärker bevorzugt 90% bis 100 der R²-Reste 1,2-Propylenreste.
Der Wert für jedes n beträgt mindestens 6 und vorzugsweise mindestens 10. Der Wert für jedes n reicht üblicherweise von 12 bis 113. Typischerweise liegt der Wert für jedes n im Bereich von 12 bis 43.
Eine vollständigere Beschreibung dieser im hohen Maße bevorzugten Schmutzlösemittel ist in der europäischen Patentanmeldung 185,427, Gosselink, welche am 25. Juni 1986 veröffenticht wurde, enthalten, die hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
(2) Fakultative Bakteriozide
Beispiele von Bakterioziden, welche in den Zusammensetzungen dieser Erfindung angewandt werden können, sind Parabene, insbesondere Methylparaben, Glutaraldehyd, Formaldehyd, 2-Brom-2-nitropropan-1,3-diol, vertrieben von Inolex Chemicals unter dem Handelsnamen Bronopol^®, und ein Gemisch aus 5-Chlor-2-methyl-4-isothiazolin-3-on und 2-Methyl-4-isothiazolin-3-on, welches von der Rohm and Haas Company unter dem Handelsnamen Kathon^® CG/ICP vertrieben wird. Typische Mengen von in den vorliegenden Zusammensetzungen angewandten Bakterioziden sind von etwa 1 ppm bis etwa 2.000 ppm, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, in Abhängigkeit von dem Typ des ausgewählten Bakteriozids. Methylparaben ist besonders gegen das Schimmelpilzwachstum in wäßrigen gewebeweichmachenden Zusammensetzungen nützlich, welche unter 10 Gew.-% der Diesterverbindung umfassen.
(3) Andere fakultative Bestandteile
Die vorliegende Erfindung kann andere fakultative Komponenten, die herkömmlicherweise in Gewebebehandlungszusammensetzungen angewandt werden, beispielsweise Färbemittel, Parfums, Konservierungsmittel, optische Aufheller, Trübungsmittel, gewebekonditionierende Mittel, grenzflächenaktive Mittel, Stabilisatoren wie Guargummi und Polyethylenglycol, Mittel gegen das Schrumpfen, Mittel gegen die Faltenbildung, Mittel, welche dem Gewebe einen Halt verleihen, Fleckenmittel, Germizide, Fungizide, Antikorrosionsmittel, Antischaummittel und dergleichen umfassen. Ein fakultatives zusätzliches weichmachendes Mittel der vorliegenden Erfindung ist ein nichtionisches, gewebeweichmachendes Material. Typischerweise besitzen derartige nichtionische, gewebeweichmachende Materialien einen HLB-Wert von 2 bis 9, in typischerer Weise von 3 bis 7. Derartige nichtionische, gewebeweichmachende Materialien neigen dazu, entweder durch sich selbst oder in Kombination mit anderen Materialien, wie dem, eine einzige lange Alkylkette aufweisenden, kationischen grenzflächenaktiven Mittel, wie es detailliert hierin vorstehend beschrieben ist, leicht dispergiert zu werden. Die Dispergierbarkeit kann durch Anwendung einer größeren Menge eines, eine einzige lange Alkylkette aufweisenden, kationischen grenzflächenaktiven Mittels, einem Gemisch mit anderen Materialien wie sie hierin nachstehend angegeben sind, der Anwendung von heißerem Wasser und/oder durch eine vermehrte Rührung verbessert werden. Im allgemeinen sollten die ausgewählten Materialien verhältnismäßig kristallin, höher schmelzend (z.B. über etwa 50°C) und verhältnismäßig wasserunlöslich sein.
Die Menge an fakultativem nichtionischem Weichmacher in festen Zusammensetzungen beträgt typischerweise von 10% bis 40%, vorzugsweise von 15% bis 30%, und das Verhältnis vom fakultativen nichtionischen Weichmacher zu DEQA beträgt von 1:6 bis 1:2, vorzugsweise von 1:4 bis 1:2. Die Menge an fakultativem nichtionischem Weichmacher beträgt in den flüssigen Zusammensetzungen typischerweise von 0,5% bis 10%, vorzugsweise von 1% bis 5%.
Bevorzugte nichtionische Weichmacher sind Fettsäurepartialester mehrwertiger Alkohole, oder Anhydride hievon, worin der Alkohol, oder das Anhydrid, 2 bis 18, vorzugsweise 2 bis 8 Kohlenstoffatome enthält, und jeder Fettsäurerest 12 bis 30, vorzugsweise 16 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist. Typischerweise enthalten derartige Weichmacher 1 bis etwa 3, vorzugsweise 2 Fettsäuregruppen pro Molekül.
Der mehrwertige Alkoholrest des Esters kann Ethylenglycol, Glycerin, Polyglycerin (z.B. Di-, Tri-, Tetra-, Penta- und/oder Hexaglycerin), Xylit, Saccharose, Erythrit, Pentaerythrit, Sorbit oder Sorbitan sein. Sorbitanester und Polyglycerinmonostearat sind besonders bevorzugt.
Der Fettsäurerest des Esters wird üblicherweise aus Fettsäuren mit 12 bis 30, vorzugsweise 16 bis 20 Kohlenstoffatomen erhalten, wobei typische Beispiele der genannten Fettsäuren Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure und Behensäure sind.
Im höchsten Maße bevorzugte fakultative nichtionische, weichmachende Mittel für die Anwendung in der vorliegenden Erfindung sind die Sorbitanester, bei welchem es sich um veresterte Dehydratisierungsprodukte von Sorbit handelt, und die Glycerinester.
Sorbit, welcher typischerweise durch die katalytische Hydrierung von Glucose hergestellt wird, kann in gut bekannter Weise dehydratisiert werden, um Gemische von 1,4- und 1,5-Sorbitanhydriden und geringen Mengen an Isosorbiden auszubilden. (Siehe US-PS Nr. 2,322,821, Brown, ausgegeben am 29. Juni 1943, hierin durch Bezugnahme aufgenommen).
Die vorstehenden Typen von komplexen Gemischen von Sorbitanhydriden werden hierin allgemein als "Sorbitan" bezeichnet. Es wird klar sein, daß dieses "Sorbitan"-Gemisch auch eine gewisse Menge an freiem, uncyclisiertem Sorbit enthält.
Die bevorzugten weichmachenden Mittel des hierin angewandten Typs auf Basis von Sorbitan können durch Verestern des "Sorbitan"-Gemisches mit einer Fettacylgruppe in üblicher Weise, z.B. durch Umsetzung mit einem Fettsäurehalogenid oder einer Fettsäure, erhalten werden. Die Veresterungsreaktion kann an irgendeiner beliebigen der verfügbaren Hydroxylgruppen auftreten und es können verschiedene Mono-, Diester und andere Ester hergestellt werden. Tatsächlich resultieren aus derartigen Reaktionen nahezu immer Gemische aus Mono-, Di-, Triestern und anderen Estern, und die stöchiometrischen Verhältnisse der Reaktanten können einfach eingestellt werden, um das gewünschte Reaktionsprodukt zu begünstigen.
Für die kommerzielle Herstellung der Sorbitanestermaterialien werden die Veretherung und die Veresterung im allgemeinen im gleichen Verarbeitungsschritt durch direktes Umsetzen von Sorbit mit Fettsäuren durchgeführt. Solch ein Verfahren der Sorbitanesterherstellung ist vollständiger in MacDonald, "Emulsifiers:" Processing and Quality Control, Journal of the American Oil Chemists' Society, Bd 45, Oktober 1968, beschrieben.
Details, einschließlich der Formel der bevorzugten Sorbitanester, können in der US-PS Nr. 4,128,484 gefunden werden, welche hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Bestimmte Derivate der hierin bevorzugten Sorbitanester, insbesondere die "niederen" Ethoxylate hievon (das sind die Mono-, Di- und Triester, worin eine oder mehrere der unveresterten OH-Gruppen 1 bis zu etwa 20 Oxyethylenreste enthält/enthalten [Tweens^®], sind in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ebenfalls nützlich. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung umfaßt der Ausdruck "Sorbitanester" daher derartige Derivate.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, daß eine beträchtliche Menge an Di- und Trisorbitanestern im Estergemisch vorhanden ist. Estergemische mit 20% bis 50% Monoester, 25% bis 50% Diester und 10% bis 35% an Tri- und Tetraestern sind bevorzugt.
Das Material, welches kommerziell als Sorbitanmonoester (z.B. Monostearat) vertrieben wird, enthält tatsächlich beträchtliche Mengen an Di- und Triestern und eine typische Analyse von Sorbitanmonostearat weist darauf hin, daß es ungefähr 27% Monoester, 32% Diester und 30% Tri- und Tetraester umfaßt. Kommerzielles Sorbitanmonostearat ist daher ein bevorzugtes Material. Gemische aus Sorbitanstearat und Sorbitanpalmitat mit Gewichtsverhältnissen von Stearat zu Palmitat, welche von 10:1 bis 1:10 variieren, und 1,5-Sorbitanester sind nützlich. Sowohl die 1,4- als auch die 1,5-Sorbitanester sind hierin nützlich.
Andere nützliche Alkylsorbitanester für die Verwendung in den erfindungsgemäßen weichmachenden Zusammensetzungen umfassen Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonomyristat, Sorbitanmonopalmitat, Sorbitanmonobehenat, Sorbitanmonooleat, Sorbitandilaurat, Sorbitandimyristat, Sorbitandipalmitat, Sorbitandistearat, Sorbitandibehenat, Sorbitandioleat und Gemische hievon, und gemischte Talgalkylsorbitanmono- und -diester. Derartige Gemische werden leicht durch Umsetzen der vorstehenden Hydroxysubstituierten Sorbitane, insbesondere der 1,4- und der 1,5-Sorbitane, mit der entsprechenden Säure oder dem entsprechenden Säurechlorid in einer einfachen Veresterungsreaktion hergestellt. Es wird selbstverständlich klar sein, daß auf diese Weise hergestellte kommerzielle Materialien Gemische umfassen werden, die üblicherweise geringfügige Anteile an uncyclisiertem Sorbit, Fettsäuren, Polymeren, Isosorbidstrukturen und dergleichen enthalten. In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, daß derartige Verunreinigungen in einer Menge vorhanden sind, welche so gering als möglich ist.
Die hierin angewandten, bevorzugten Sorbitanester können bis zu 15 Gew.-% an Estern der C₂₀-C₂₆-Fettsäuren und höherer Fettsäuren sowie geringfügige Mengen von C₈-Fettsäuren und niedereren Fettsäuren enthalten.
Glycerin- und Polyglycerinester, insbesondere Glycerin-, Diglycerin-, Triglycerin- und Polyglycerinmono- und/oder -diester, vorzugsweise Monoester, sind hierin ebenfalls bevorzugt (z.B. Polyglycerinmonostearat mit dem Handelsnamen Radiasurf^® 7248). Glycerinester können aus natürlich auftretenden Triglyceriden durch herkömmliche Extraktions-, Reinigungs- und/oder Interveresterungsverfahren oder durch Veresterungsverfahren des Typs, welcher hierin vorstehend für Sorbitanester angegeben ist, hergestellt werden. Glycerinpartialester können auch ethoxyliert werden, um nützliche Derivate auszubilden, welche von der Bezeichnung "Glycerinester" umfaßt sind.
Nützliche Glycerin- und Polyglycerinester umfassen Monoester mit Stearinsäure, Ölsäure, Palmitinsäure, Laurinsäure, Isostearinsäure, Myristinsäure und/oder Behensäure und die Diester von Stearinsäure, Ölsäure, Palmitinsäure, Laurinsäure, Isostearinsäure, Behensäure und/oder Myristinsäure. Es ist klar, daß die typischen Monoester eine gewisse Menge an Di- und Triestern und anderen enthalten.
Die "Glycerinester" umfassen auch die Polyglycerinester, z.B. Diglycerinester bis Octaglycerinester. Die Polyglycerinpolyole werden durch gemeinsames Kondensieren von Glycerin oder Epichlorhydrin ausgebildet, um die Glycerinreste durch Etherbindungen miteinander zu verbinden. Die Mono- und/oder Diester der Polyglycerinpolyole sind bevorzugt, wobei die Fettacylgruppen typischerweise jene sind, welche hierin vorstehend für die Sorbitan- und Glycerinester beschrieben sind.
(F) Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von konzentrierten, wäßrigen, biologisch abbaubaren Gewebeweichmacherzusammensetzugen (Dispersionen)
Diese Erfindung umfaßt auch ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung konzentrierter, wäßriger, biologisch abbaubarer Gewebeweichmacherzusammensetzungen/Dispersionen auf Basis von quaternärem Ammonium mit ≥28% an biologisch abbaubarem, wirksamem Gewebeweichmacher, einschließlich jener, welche in der ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldung Anmeldungsnummer 07/881,979 beschrieben sind, welche am 12. Mai 1992 eingereicht wurde, Baker et al., welche Anmeldung hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. Ein geschmolzenes organisches Vorgemisch aus dem wirksamen Gewebeweichmacher und jedweden anderen organischen Materialien, aber vorzugsweise nicht der Parfums, wird in einer Wasser-Saat bei 40°C (104°F) dispergiert. Die Dispersion wird anschließend auf –1°C (30°F) bis 15,6°C (60°F) oberhalb der thermischen Hauptübergangstemperatur des biologisch abbaubaren, wirksamen Gewebeweichmachers abgekühlt. Der Elektrolyt, wie er hierin vorstehend beschrieben ist, wird anschließend in einer Menge im Bereich von 400 ppm bis 7.000 ppm, stärker bevorzugt von 1.000 ppm bis 5.000 ppm, am stärksten bevorzugt von 2.000 ppm bis 4.000 ppm, bei 30°F bis 60°F oberhalb der thermischen Hauptübergangstemperatur zugesetzt. Es wird ein Mahlen unter hoher Scherung bei einer Temperatur von 10°C (50°F) bis 15°C (59°F) oberhalb der thermischen Hauptübergangstemperatur des biologisch abbaubaren, wirksamen Gewebeweichmachers durchgeführt. Die Dispersion wird anschließend auf Umgebungstemperatur abgekühlt und der verbleibende Elektrolyt wird zugesetzt, typischerweise in einer Menge von 600 ppm bis 8.000 ppm, stärker bevorzugt von 2.000 ppm bis 5.000 ppm, am stärksten bevorzugt von 2.000 ppm bis 4.000 ppm bei Umgebungstemperatur. Als bevorzugte Option wird Parfum bei Umgebungstempertur vor dem Zusetzen des verbleibenden Elektrolyts hinzugefügt.
Das genannte organische Vorgemisch setzt sich typischerweise aus dem genannten biologisch abbaubaren, wirksamen Gewebeweichmacher und vorzugsweise mindestens einer wirksamen Menge eines ein geringes Molekulargewicht aufweisenden Alkohols als Verarbeitungshilfsmittel, z.B. Ethanol oder Isopropanol, vorzugsweise Ethanol, zusammen.
Das vorstehend beschriebene bevorzugte Verfahren stellt ein zweckmäßiges Verfahren zur Herstellung konzentrierter, wäßriger, biologisch abbaubarer Gewebeweichmacherdispersionen, wie sie hierin angeführt sind, bereit, wenn die biologisch abbaubare gewebeweichmachende Zusammensetzung insgesamt aus 28% bis 40%, stärker bevorzugt 28% bis 35%, am stärksten bevorzugt 28% bis 32% von einem biologisch abbaubaren, wirksamen Gewebeweichmacher und insgesamt 1.000 ppm bis 15.000 ppm, stärker bevorzugt 3.000 ppm bis 10.000 ppm, am stärksten bevorzugt 4.000 ppm bis 8.000 ppm an Elektrolyt besteht.
In einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung konzentrierter, wäßriger, biologisch abbaubarer Gewebeweichmacherdispersionen, wie sie vorstehend beschrieben sind, wird das Parfum bei Umgebungstemperatur in einer Konzentration von 0,1 Gew.-% bis 2 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 Gew.-% bis 1,5 Gew.-%, am stärksten bevorzugt von 0,8 Gew.-% bis 1,4 Gew.-% der gesamten wäßrigen Dispersion zugesetzt.
Im Verfahrensaspekt dieser Erfindung werden Gewebe oder Fasern mit einer wirksamen Menge, im allgemeinen etwa 10 ml bis 150 ml (pro 3,5 kg an zu behandelnder Faser oder zu behandelndem Gewebe) der erfindungsgemäßen wirksamen Weichmacher (einschließlich der Diesterverbindung) in einem wäßrigen Bad in Kontakt gebracht. Selbstverständlich basiert die angewandte Menge auf der Beurteilung durch den Anwender, in Abhängigkeit von der Konzentration der Zusammensetzung, dem Faser- oder Gewebetyp, dem Grad an gewünschter Weichheit und dergleichen. Vorzugsweise enthält das Spülbad 10 bis 1.000 ppm, vorzugsweise 50 bis 500 ppm der erfindungsgemäßen gewebeweichmachenden DEQA-Verbindungen.
Die Granulate können durch Ausbilden einer Schmelze, deren Verfestigung durch Abkühlen und anschließendes Vermahlen und Sieben bis zur gewünschten Größe, hergestellt werden. Es ist im hohen Maße bevorzugt, daß die primären Teilchen der Granulate einen Durchmesser von 50 bis 1.000 Mikron, vorzugsweise von 50 bis 400 Mikron, stärker bevorzugt von 50 bis 200 Mikron besitzen. Die Granulate können kleinere und größere Teilchen umfassen, aber vorzugsweise sind 85% bis 95%, stärker bevorzugt 95% bis 100 innerhalb der angegebenen Bereiche. Kleinere oder größere Teilchen gewährleisten keine optimalen Emulsionen/Dispersionen, wenn sie Wasser zugesetzt werden. Andere Verfahren zur Herstellung der primären Teilchen können angewandt werden, einschließlich einer Sprühkühlung der Schmelze. Die primären Teilchen können agglomeriert werden, um staubfreie, nicht klebrige, freifließende Pulver auszubilden. Die Agglomerierung kann in einer herkömmlichen Agglomerierungseinheit (d.i. ein Zig-Zag-Mischer, Lodige) mittels eines wasserlöslichen Bindemittels stattfinden. Beispiele von wasserlöslichen Bindemitteln, welche im vorstehenden Agglomerierungsverfahren nützlich sind, umfassen Glycerin, Polyethylenglycole, Polymere wie PVA, Polyacrylate, und natürliche Polymere wie Zucker.
Die Fließfähigkeit der Granulate kann durch Behandeln der Oberfläche der Granulate mit Fließverbesserern, wie Ton, Siliziumdioxid oder Zeolithteilchen, wasserlöslichen anorganischen Salzen, Stärke, und anderen, verbessert werden. BEISPIELE I und IA
pH = 2,8 – 3,5
Viskosität = 35 – 60 mPa
¹Di(weichtalg-oyloxyethyl)dimethylammoniumchlorid, worin die Fettacylgruppen aus Fettsäuren mit Iodzahlen und Verhältnissen von Cisisomer zu Transisomer erhalten werden, wie sie in der Tabelle I angeführt sind. Der Diester umfaßt Monoester in einem Gewichtsverhältnis von 11:1 von Diester zu Monoester.
Die vorstehenden Zusammensetzungen werden durch das folgende Verfahren hergestellt:

1. Das Diesterverbindungsvorgemisch wird mit Irganox 3125 und der Wasser-Saat, welche HCl, Zitronensäure (falls verwendet) und das Mittel gegen das Schäumen enthält, auf 73,9 ± 15°C (165 ± 5°F) erhitzt. (Anmerkung: Bei Ia kann die Zitronensäure gewünschtenfalls HCl vollständig ersetzen).
2. Das Diesterverbindungsvorgemisch wird in die Wasser-Saat während 5 bis 6 Minuten zugesetzt. Die Charge wird während der Einspritzung sowohl vermischt (600 bis 1.000 UpM) als auch vermahlen (8.000 UpM mit einer Mühle IKA Ultra Turrax T-50).
3. Etwa nach der Hälfte der Injektion werden 500 ppm CaCl₂ zugesetzt.
4. 2.000 ppm CaCl₂ werden während 2 bis 7 Minuten (200–2.500 ppm/Minute) unter Mischen bei 800 bis 1.000 UpM nach der vollständigen vorgemischeinspritzung bei etwa 150°F bis 165°F zugesetzt.
5. Das Parfum wird während 30 Sekunden bei 145°F bis 155°F zugesetzt.
6. Der Farbstoff und Kathon werden zugesetzt und man mischt während 30 bis 60 Sekunden. Die Charge wird auf 70 bis 80°F abgekühlt.
7. 2.500 ppm bis 4.000 ppm CaCl₂ werden zur abgekühlten Charge zugesetzt und eingemischt.

Die Fettsäuren in Tabelle I, welche zur Herstellung der Diesterverbindungen der Beispiele I und Ia verwendet werden, besitzen die folgenden Eigenschaften. Das Verfahren zur Ausbildung der Diesterverbindungen ist so wie es hierin vorstehden beschrieben ist.
TABELLE I
TABELLE I (Fortsetzung)
TABELLE I (Fortsetzung)
Die Beispiele II bis VII sind Diesterverbindungen, welche aus der Fettsäure von Tabelle I, Nr. 2, mit einer Iodzahl von 53,9 erhalten werden, und sie wurden in geschmolzener Form gelagert. Diese Beispiele sind relative Messungen der Aktivität und sie sind keine auf HPLC basierenden absoluten Werte. Die Beispiele II, IV und VI enthalten ursprünglich 15,9% Ethanol und 0,21 Wasser. Die Beispiele III, V und VII enthalten ursprünglich 18,8% Isopropylalkohol und 0,2% Wasser.
BEISPIEL II
BEISPIEL III
BEISPIEL IV
BEISPIEL V
BEISPIEL VI
BEISPIEL VII
Nach drei Wochen Lagerung bei 120°F/49°C bis 150°F/66°C wird keine Zersetzung beobachtet. Etwa 10% relative Zersetzung wird nach drei Wochen bei 180°F/82°C festgestellt.
BEISPIEL VIII

¹Di(Weichtalg-oyloxyethyl)dimethylammoniumchlorid, worin die Fettacylgruppen aus Fettsäuren mit einer Iodzahl von 55 erhalten werden.

Die vorstehenden Zusammensetzungen werden durch das folgende Verfahren hergestellt:

(A) Man injiziert das Diesterverbindungsvorgemisch plus der Fettsäure, welches eine Temperatur von 54,5°C (130°F) bis 87,8°C (190°F), vorzugsweise von 60 bis 71,1°C (140 bis 160°F) besitzt, unter Rühren während etwa 3 Minuten in eine Säure-Wasser-Saat, plus Cholinester oder Aminoxid (falls vorhanden) und Antischaummittel (falls vorhanden), welche eine Temperatur von 54,5°C (130°F) bis 87,8°C (190°F), vorzugsweise von 60 bis 71,1°C (140 bis 160°F) besitzt.
(B) Man setzt etwa 3.750 ppm CaCl₂ während 5 Minuten Lösung nach der vollständigen Vorgemischeinspritzung und nachdem die Temperatur auf 37,8 bis 54,4°C (100 bis 130°F) gefallen ist, zu.
(C) Die Zusammensetzung wird 2 Minuten bei 7.000 UpM (Mühle IKA Ultra Turrax) nach der CaCl₂-Zugabe vermahlen;
(D) Etwa 3.750 ppm CaCl₂-Lösung werden zugesetzt, nachdem die Charge auf eine Temperatur von 55 bis 95°F abgekühlt ist.

Wenn ein Einschluß von Parfum in der Zusammensetzung gewünscht ist, wird das Parfum vorzugsweise entweder während oder nach dem Schritt des Vermahlens (C) und nachdem die Temperatur auf ≤54,5°C (130°F) fällt, zugesetzt.
BEISPIEL IX Feste teilchenförmige Zusammensetzungen plus Wasser zur Ausbildung von flüssigen Zusammensetzungen

(1) Di(weichtalg-oyloxyethyl)dimethylammoniumchlorid, worin die Fettacylgruppen aus Fettsäuren mit Iodzahlen und Verhältnissen von Cisisomer zu Transisomer erhalten werden, wie sie in Tabelle I angeführt sind.
(2) 1 und 2 sind C₁₆-C₁₈ E₁₈; 4 ist C₁₆-C₁₈ E₁₁; 5 ist C₁₆-C₁₈ E₁₈; 6 ist C₁₆-C₁₈ E₅₀; und 7 ist C₁₀ E₁₁.
(3) Polyglycerinmonostearat mit dem Handelsnamen Radiasurf 7248.

BEISPIEL IX – Fortsetzung

(1) Di(weichtalg-oyloxyethyl)dimethylammoniumchlorid, worin die Fettacylgruppen aus Fettsäuren mit Iodzahlen und Verhältnissen von Cisisomer zu Transisomer erhalten werden, wie sie in Tabelle I angeführt sind.
(2) 1 und 2 sind C₁₆-C₁₈ E₁₈; 4 ist C₁₆-C₁₈ E₁₁; 5 ist C₁₆-C₁₈ E₁₈; 6 ist C₁₆-C₁₈ E₅₀; und 7 ist C₁₀ E₁₁.

BEISPIEL IX – Fortsetzung

Die vorstehenden flüssigen Zusammensetzungen werden aus den entsprechenden festen Zusammensetzungen, welche das gleiche wirksame Material enthalten, auf Grundlage von 100 Gew.-% an wirksamem Material durch das nachstehende Verfahren hergestellt. Dies zeigt die überraschende Fähigkeit der erfindungsgemäßen festen, teilchenförmigen Zusammensetzungen zur wirksamen Dispergierung, welche einer einfachen Zugabe zu lauwarmem Wasser unter leichtem Rühren (z.B. händischem Schütteln) folgt. Verbesserte Ergebnisse werden durch Anwendung höherer Temperaturen und/oder wirksamer Mischbedingungen z.B. bei einem Mischen unter hoher Scherung, einem Vermahlen, etc. erhalten. Jedoch gewährleisten sogar die milden Bedingungen annehmbare wäßrige Zusammensetzungen.
Verfahren
Geschmolzener Diester wird mit geschmolzenem, ethoxyliertem Fettalkohol oder geschmolzenem Kokosnußcholinesterchlorid vermischt. In Nr. 3 wird auch geschmolzenes PGMS zugesetzt. Das Gemisch wird gekühlt und durch Leeren auf eine Metallplatte verfestigt und anschließend vermahlen. Das Lösungsmittel wird durch einen Rotovapor^® entfernt (2 Stunden bei 40 bis 50°C bei maximalem Vakuum). Das entstehende Pulver wird vermahlen und gesiebt. Die Rekonstitution des Pulvers wird wie folgt standardisiert:
Die Gesamtmenge an wirksamem Feststoff beträgt 8,6% (Diester plus ethoxyliertem Fettalkohol). Leitungswasser wird auf 35°C (95°F) erhitzt. Das Antischaummittel wird dem Wasser zugesetzt. Das wirksame Pulver wird mit dem Parfumpulver vermischt. Dieses Gemisch wird auf das Wasser unter kontinuierlicher Rührung (bis zu 2.000 UpM während 10 Minuten) aufgesprüht. Dieses Produkt wird mittels einer Kühlspirale vor der Lagerung abgekühlt. Das frische Produkt wird in eine Flasche übergeführt und zum Abkühlen stehen gelassen.
BEISPIEL X Stabilität der Viskosität von Diesterverbindung enthaltenden Zusammensetzungen

(1) A ist ein hartes Di(harttalg-oyloxyethyl)dimethylammoniumchlorid mit einer Fettsäureiodzahl von <3, wobei nahezu die gesamte Unsättigung in der Trans-Form vorliegt. B ist zum Teil ungesättigtes Di(alkyloxyethyl)dimethylammoniumchlorid mit der folgenden ungefähren Verteilung: C₁₄ (4%), C₁₆ (30%), C₁₈ (65%). Die Fettsäureiodzahl beträgt 11,3, die Fettsäure enthält 12,6 an C₁₈, einfach ungesättigt. Dieses C₁₈, ungesättigt, enthält 70% an Cisisomer (8,87% Gesamtalkyl) und 30% an Transisomer (3,8% Gesamtalkyl).

Viskosität (mPas)
BEISPIEL XI Konzentrierte Diesterzusammensetzungen mit einer Stabilität bei niedriger Temperatur

(1) Di(Weichtalg-oyloxyethyl)dimethylammoniumchlorid, worin die Fettacylgruppe aus Fettsäuren mit einer Iodzahl von 18 und einem Gewichtsverhältnis von Cisisomer zu Transisomer von 70/30 erhalten wird.
(2) Polyglycerinmonostearat mit dem Handelsnamen Radiasurf 248.
(3) Copolymer aus Ethylenoxid und Terephthalat mit der allgemeinen Schmutzlöseformel (I), worin jeder Rest X für Methyl steht, jedes n 40 beträgt, u 4 ist, jeder Reast R¹ im wesentlichen von 1,4-Phenylen-Resten gebildet wird, jeder Rest R² im wesentlichen von Ethylen-, 1,2-Propylenresten

BEISPIEL XII Stabile geschmolzene Diesterverbindungen

(1) Di(Weichtalg-oyloxyethyl)dimethylammoniumchlorid, worin die Fettacylgruppen von A eine Iodzahl von 18 und ein Cis/Trans-Verhältnis von 70/30 besitzen. B, C und D werden aus Fettacylgruppen mit Iodzahlen und Cis/Trans-Isomerverhältnissen wie sie in Tabelle I, in Nr. 9 bzw. 8 angeführt sind, erhalten.

BEISPIEL XIII
Beispiel XIII ist eine Diesterverbindung, welche aus Fettsäure der Tabelle I, Nr. 1, mit einer Iodzahl von 43, die in geschmolzener Form gelagert wird, erhalten wird. Dies sind relative Messungen an wirksamem Bestandteil, basierend auf HPLC. Die ursprüngliche Ethanolmenge beträgt ungefähr 12 bis 13% in jeder Probe. Die Probe, welche 0,2 Gew.-% Wasser enthält, zeigt eine bessere Lagerungsstabilität nach 3 Wochen.
BEISPIEL XIV

¹Di(Weichtalg-oyloxyethyl)dimethylammoniumchlorid.

1. Einspritzen des Vorgemisches in eine Säure-Wasser-Saat und Vermahlen bei 70 bis 75°C; Zusetzen von 500 ppm CaCl₂ bei 70°C; Zusetzen von 3.500 ppm CaCl₂ bei 65°C, Zusetzen von Parfum bei 63°C; und Zusetzen von 3.500 ppm CaCl₂ bei 25°C.
2. Einspritzen des Vorgemisches in eine Säure-Wasser-Saat und Vermahlen bei 70 bis 75°C; Zusetzen von 500 ppm CaCl₂ bei 70°C; Zusetzen von 3.500 ppm CaCl₂ bei 60°C, Zusetzen von 3.500 ppm CaCl₂ bei 24°C; und Zusetzen von Parfum bei 23°C.
3. Einspritzen des Vorgemisches in eine Säure-Wasser-Saat bei 70 bis 75°C; Zusetzen von 500 ppm CaCl₂ bei 70°C; Zusetzen von 2.500 ppm CaCl₂ bei 40°C, Zusetzen von 4.500 ppm CaCl₂ bei 23°C; Mahlen bei 22°C; und Zusetzen von Parfum bei 22°C.
4. Einspritzen des Vorgemisches in eine Säure-Wasser-Saat bei 60; Zusetzen von 3.750 ppm CaCl₂ bei 40°C; Mahlen bei 30°C; Zusetzen von 3.750 ppm CaCl₂ bei 23°C; und Zusetzen von Parfum bei 23°C.
5. Einspritzen des Vorgemisches in eine Säure-Wasser-Saat bei 60°C; Zusetzen von 3.750 ppm CaCl₂ bei 40°C; Zusetzen von Parfum und Mahlen bei 30°C; und Zusetzen von 3.750 ppm CaCl2 bei 23°C.
6. Einspritzen des Vorgemisches in eine Säure-Wasser-Saat bei 60°C; Zusetzen von 3.750 ppm CaCl₂ bei 40°C; Mahlen bei 32°C; Zusetzen von Parfum bei 23°C; und Zusetzen von 3.750 ppm CaCl₂ bei 23°C.
7. Einspritzen des Vorgemisches in eine Säure-Wasser-Saat bei 65°C; Zusetzen von 4.000 ppm CaCl₂ bei 40°C; Mahlen bei 33°C; Zusetzen von Parfum bei 23°C; und Zusetzen von 4.000 ppm CaCl bei 23°C.

BEISPIEL XIV - Fortsetzung

Claims

Quaternäre Ammoniumverbindung der Struktur: (R)_4-m-N⁺-[(CH₂)_n-Y-R²]_mX^-, worin jeder Rest Y für -O-(O)C- oder -C(O)-O- steht; m 2 beträgt; n 1 bis 4 beträgt; jeder Rest R eine C₁-C₆-Alkylgruppe, Benzylgruppe oder Gemische hiervon darstellt; jeder Rest R² einen C₁₁-C₂₁-Hydrocarbylsubstituenten oder einen substituierten Hydrocarbylsubstituenten bedeutet, welcher von einer Fettsäure mit mindestens 90% C₁₆-C₁₈-Kettenlänge abgeleitet ist; und X^- jedes beliebige Weichmacher-verträgliche Anion ist; wobei die Verbindung aus C₁₂-C₂₂-Fettacylgruppen abgeleitet ist, welche eine Iodzahl von mehr als 20 bis zu weniger als 100, vorzugsweise von 20 bis 65, stärker bevorzugt von 40 bis 60, für eine optimale statische Kontrolle besitzen; das Ausmaß an Unsättigung in den Fettacylgruppen weniger als 65 Gew.-% beträgt, wobei die genannten Verbindungen zur Ausbildung konzentrierter wäßriger Zusammensetzungen mit Konzentrationen von mehr als 13 Gew.-% ohne andere, die Viskosität modifizierende Mittel als die im Rohmaterial der Verbindung vorhandenen, üblichen, polaren organischen Lösungsmittel oder zugesetztem Elektrolyt fähig sind; wobei jedwede Fettacylgruppen aus Talg durch partielle Hydrierung modifiziert sein müssen; wobei das Gewichtsverhältnis von Cisisomer zu Transisomer mehr als 80:20 beträgt.
Quaternäre Ammoniumverbindung der Struktur: (R)_4-m-N⁺-[(CH₂)_n-Y-R²]_mX^-, worin jeder Rest Y für -O-(O)C- oder -C(O)-O- steht; m 2 beträgt; n 1 bis 4 beträgt; jeder Rest R eine C₁-C₆-Alkylgruppe, Benzylgruppe oder Gemische hiervon darstellt; jeder Rest R² einen C₁₁-C₂₁-Hydrocarbylsubstituenten oder einen substituierten Hydrocarbylsubstituenten bedeutet, welcher von einer Fettsäure mit mindestens 90% C₁₆-C₁₈-Kettenlänge abgeleitet ist; und X^- jedes beliebige Weichmacher-verträgliche Anion ist; wobei die Verbindung aus C₁₂-C₂₂-Fettacylgruppen abgeleitet ist, welche eine Iodzahl von mehr als 5 bis zu weniger als 25, vorzugsweise von 10 bis 25, stärker bevorzugt von 15 bis 20, für eine optimale Stabilität bei niedriger Temperatur aufweisen; und das Gewichtsverhältnis von Cisisomer zu Transisomer mehr als 70:30 beträgt.
Stabile, homogene, gewebeweichmachende Zusammensetzung, ausgewählt von der Gruppe bestehend aus: I. einer festen, teilchenförmigen Zusammensetzung, umfassend: (A) 50% bis 95% , vorzugsweise 60% bis 90% von einer biologisch abbaubaren, gewebeweichmachenden quaternären Ammoniumverbindung; und (B) 0% bis 30% von einem die Dispergierbarkeit modifizierenden Mittel, welches von der Gruppe bestehend aus: 1. einem, eine lange C₁₀-C₂₂-Alkylkette aufweisenden, kationischen grenzflächenaktiven Mittel, vorzugsweise Kokoscholinester, Talgcholinester und Gemischen hievon; 2. einem nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel mit mindestens 8 Ethoxygruppen, vorzugsweise C₁₀-C₁₄-Alkohol mit Poly(10-18)ethoxylat; 3. Aminoxid, vorzugsweise Kokosaminoxid; 4. C₁₂-C₂₅-Fettsäure, vorzugsweise Kokosfettsäure; und 5. Gemischen hiervon ausgewählt ist; und (C) 0% bis 2% von einem Stabilisator, welcher vorzugsweise von der aus Ascorbinsäure, Propylgal lat, Ascorbinsäurepalmitat, butyliertem Hydroxytoluol, tertiärem Butylhydrochinon, natürlichen Tocopherolen, butyliertem Hydroxyanisol, Zitronensäure, C₈-C₂₂-Estern von Gallussäure, Irganox^® 1010, Irganox^® 1035, Irganox^® B 1171, Irganox^® 1425, Irganox^® 3114, Irganox^® 3125, und Gemischen hiervon bestehenden Gruppe ausgewählt ist; und II. einer flüssigen Zusammensetzung, umfassend: (A) 5% bis 50%, von einer biologisch abbaubaren, gewebeweichmachenden quaternären Ammoniumverbindung; (B) 0% bis 5% von einem die Dispergierbarkeit modifizierenden Mittel, welches von der Gruppe bestehend aus: 1. einem, eine lange C₁₀-C₂₂-Alkylkette aufweisenden, kationischen grenzflächenaktiven Mittel, vorzugsweise Kokoscholinester oder Talgcholinester und Gemischen hiervon; 2. einem nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel mit mindestens 8 Ethoxygruppen, vorzugsweise C₁₀-C₁₄-Alkohol mit Poly(10-18)ethoxylat; 3. Aminoxid, vorzugsweise Kokosaminoxid; 4. C₁₂-C₂₅-Fettsäure, vorzugsweise Kokosfettsäure; und 5. Gemischen hiervon ausgewählt ist; und (C) 0% bis 2% von einem Stabilisator, welcher vorzugsweise von der aus Ascorbinsäure, Propylgallat, Ascorbinsäurepalmitat, butyliertem Hydroxytoluol, tertiärem Butylhydrochinon, natürlichen Tocopherolen, butyliertem Hydroxyanisol, Zitronensäure, C₈-C₂₂-Estern von Gallussäure, Irganox^® 1010, Irganox^® 1035, Irganox^® B 1171, Irganox^® 1425, Irganox^® 3114, Irganoxv^® 3125 und Gemischen hiervon ausgewählt ist; und (D) einen wäßrigen, flüssigen Träger; wobei die gewebeweichmachende quaternäre Ammoniumverbindung die Formel: (R)_4-m-N⁺-[(CH₂)_n-Y-R²]_mX^- besitzt, worin jeder Rest Y für -O-(O)C- oder -C(O)-O- steht; m 2 beträgt; n 1 bis 4 beträgt; jeder Rest R eine C₁-C₆-Alkylgruppe, Benzylgruppe oder Gemische hiervon darstellt; jeder Rest R² einen C₁₁-C₂₁-Hydrocarbylsubstituenten oder einen substituierten Hydrocarbylsubstituenten bedeutet, welcher von einer Fettsäure mit mindestens 90% C₁₆-C₁₈-Kettenlänge abgeleitet ist; und X^- jedes beliebige Weichmacher-verträgliche Anion ist; wobei die Verbindung aus C₁₂-C₂₂-Fettacylgruppen abgeleitet ist, welche eine Iodzahl von mehr als 5 bis zu weniger als 25, vorzugsweise von 10 bis 25, stärker bevorzugt von 15 bis 20, für eine optimale Stabilität bei niedriger Temperatur aufweisen; das Ausmaß an Unsättigung in den Fettacylgruppen weniger als 65 Gew.-% beträgt; das Gewichtsverhältnis von Cisisomer zu Transisomer mehr als 70:30 beträgt; wobei der pH-Wert der flüssigen Zusammensetzung von 2 bis 5 beträgt; worbei vorzugsweise für I. die Teilchengröße von 50 bis 1.000 μm beträgt; wobei das die Dispergierbarkeit modifizierende Mittel die Viskosität, die Dispergierbarkeit der Zusammensetzung oder beides beeinflußt; und wobei vorzugsweise die Zusammensetzung eine wirksame Menge bis zu 10% von einem Schmutzlösepolymer umfaßt.
Verbindungen und Zusammensetzungen nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin der Gehalt an mehrfacher Unsättigung in den Fettacylgruppen weniger als 5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 1 Gew.-% beträgt.
Verfahren zur Herstellung der flüssigen weichmachenden Zusarnrnensetzung nach Anspruch 3 oder einer flüssigen Zusammensetzung, umfassend (A) 5% bis 50%, vorzugsweise 15% bis 50% von einer biologisch abbaubaren, gewebeweichmachenden quaternären Ammoniumverbindung; (B) 0% bis 5% von einem die Dispergierbarkeit modifizierenden Mittel, welches von der Gruppe bestehend aus: 1. einem, eine lange C₁₀-C₂₂-Alkylkette aufweisenden, kationischen grenzflächenaktiven Mittel, vorzugsweise Kokoscholinester oder Talgcholinester; 2. einem nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel mit mindestens 8 Ethoxygruppen, vorzugsweise C₁₀-C₁₄-Alkohol mit Poly(10-18)ethoxylat; 3. Aminoxid, vorzugsweise Kokosaminoxid; 4. C₁₂-C₂₅-Fettsäure, vorzugsweise Kokosfettsäure; und 5. Gemischen hievon ausgewählt ist; und (C) 0% bis 2% von einem Stabilisator, welcher vorzugsweise von der aus Ascorbinsäure, Propylgallat, Ascorbinsäurepalmitat, butyliertem Hydroxytoluol, tertiärem Butylhydrochinon, natürlichen Tocopherolen, butyliertem Hydroxyanisol, Zitronensäure, C₈-C₂₂-Estern von Gallussäure, Irganox^® 1010, Irganox^® 1035, Irganox^® B 1171, Irganox^® 1425, Irganox^® 3114, Irganox^® 3125 und Gemischen hievon bestehenden Gruppe ausgewählt ist; und (D) einen wäßrigen, flüssigen Träger; wobei die gewebeweichmachende quaternäre Ammoniumverbindung die Formel: (R)_4-m-N⁺-[(CH₂)_n-Y-R²]_mX^-, besitzt, worin jeder Rest Y für -O-(O)C- oder -C(O)-O- steht; m 2 beträgt; n 1 bis 4 beträgt; jeder Rest R eine C₁-C₆-Alkylgruppe, Benzylgruppe oder Gemische hiervon darstellt; jeder Rest R² einen C₁₁-C₂₁-Hydrocarbylsubstituenten oder einen substituierten Hydrocarbylsubstituenten bedeutet, welcher von einer Fettsäure mit mindestens 90% C₁₆-C₁₈-Kettenlänge abgeleitet ist; und X^- jedes beliebige Weichmacher-verträgliche Anion ist; wobei die Verbindung aus C₁₂-C₂₂-Fettacylgruppen erhalten wird, welche eine Iodzahl von mehr als 20 bis weniger als 100, vorzugsweise von 20 bis 65, stärker bevorzugt von 40 bis 60, für die optimale statische Kontrolle aufweisen; das Ausmaß an Unsättigung der Fettacylgruppen weniger als 65 Gew.-% beträgt; die flüssigen Zusammensetzungen ohne nichtionische, die Viskosität modifizierende Mittel stabil sind, wenn die Konzentration weniger als oder gleich 13% beträgt; wobei die Zusammensetzung vorzugsweise zusätzlich eine wirksame Menge bis zu 10% von einem Schmutzlösepolymer umfaßt; und wobei das die Dispergierbarkeit modifizierende Mittel die Viskosität, die Dispergierbarkeit der Zusammensetzung oder beides beeinflußt; wobei das genannte Verfahren die Schritte umfasst: (A) Einspritzen des Vorgemisches aus gewebeweichmachender quaternärer Ammoniumverbindung mit einer Temperatur von 130°F bis 190°F, vorzugsweise von 155°F bis 175°F, in ein Säure-Wasser-Gemisch mit einer Temperatur von 130°F bis 190°F, vorzugsweise von 155°F bis 175°F; (B) Mischen und Zerkleinern der Charge während des Einspritzens; (C) Zusetzen von 0 ppm bis 1.000 ppm, vorzugsweise von 500 ppm bis 600 ppm CaCl₂ nach der 1/2 bis 2/3 der Einspritzdauer; (D) Zusetzen von 1.000 ppm bis 5.000 ppm, vorzugsweise von 2.000 ppm bis 4.000 ppm CaCl₂ nachdem das Einspritzen des Vorgemisches beendet ist, vorzugsweise wobei die Einspritzgeschwindigkeit von 200 ppm bis 2.500 ppm pro Minute während insgesamt 2 bis 7 Minuten beträgt; (E) Zusetzen von Parfum bei einer Temperatur von 105°F bis 160°F, vorzugsweise von 145°F bis 155°F; und (F) Zusetzen von 1.000 ppm bis 5.000 ppm, vorzugsweise von 2.000 ppm bis 4.000 ppm CaCl₂ nachdem die Charge auf eine Temperatur von 55°F bis 95°F, vorzugsweise von 65°F bis 85°F abgekühlt ist; wobei die Gesamtmenge an CaCl₂ in der Zusammensetzung von 2.000 ppm bis 11.000 ppm, vorzugsweise von 6.000 ppm bis 7.500 ppm beträgt; und wobei die Zusammensetzung kein die Viskosität modifizierendes Mittel enthält.
Verfahren zur Herstellung der flüssigen weichmachenden Zusammensetzung nach Anspruch 3 oder einer flüssigen Zusammensetzung, umfassend (A) 5% bis 50%, vorzugsweise 15% bis 50% von einer biologisch abbaubaren, gewebeweichmachenden quaternären Ammoniumverbindung; (B) 0% bis 5% von einem die Dispergierbarkeit modifizierenden Mittel, welches von der Gruppe bestehend aus: 1. einem, eine lange C₁₀-C₂₂-Alkylkette aufweisenden, kationischen grenzflächenaktiven Mittel, vorzugsweise Kokoscholinester oder Talgcholinester; 2. einem nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel mit mindestens 8 Ethoxygruppen, vorzugsweise C₁₀-C₁₄-Alkohol mit Poly(10-18)ethoxylat; 3. Aminoxid, vorzugsweise Kokosaminoxid; 4. C₁₂-C₂₅-Fettsäure, vorzugsweise Kokosfettsäure; und 5. Gemischen hiervon ausgewählt ist; und (C) 0% bis 2% von einem Stabilisator, welcher vorzugsweise von der aus Ascorbinsäure, Propylgallat, Ascorbinsäurepalmitat, butyliertem Hydroxytoluol, tertiärem Butylhydrochinon, natürlichen Tocopherolen, butyliertem Hydroxyanisol, Zitronensäure, C₈-C₂₂-Estern von Gallussäure, Irganox^® 1010, Irganox^® 1035, Irganox^® B 1171, Irganox^® 1425 ,Irganox^® 3114 , Irganox^® 3125 und Gemischen hiervon bestehenden Gruppe ausgewählt ist; und (D) einen wäßrigen, flüssigen Träger; wobei die gewebeweichmachende quaternäre Ammoniumverbindung die Formel: (R)_4-m-N⁺-[(CH₂)_n-Y-R²]_mX^- besitzt, worin jeder Rest Y für -O-(O)C- oder -C(O)-O- steht; m 2 beträgt; n 1 bis 4 beträgt; jeder Rest R eine C₁-C₆-Alkylgruppe, Benzylgruppe oder Gemische hiervon darstellt; jeder Rest R² einen C₁₁-C₂₁-Hydrocarbylsubstituenten oder einen substituierten Hydrocarbylsubstituenten bedeutet, welcher vorzugsweise von einer Fettsäure mit mindestens 90% C₁₆-C₁₈-Kettenlänge abgeleitet ist; und X^- jedes beliebige Weichmacher-verträgliche Anion ist; wobei die Verbindung aus C₁₂-C₂₂-Fettacylgruppen erhalten wird, welche eine Iodzahl von mehr als 20 bis weniger als 100, vorzugsweise von 20 bis 65, stärker bevorzugt von 40 bis 60, für die optimale statische Kontrolle aufweisen; das Ausmaß an Unsättigung in den Fettacylgruppen weniger als 65 Gew.-% beträgt; die flüssigen Zusammensetzungen ohne nichtionische, die Viskosität modifizierende Mittel stabil sind, wenn die Konzentration weniger als oder gleich 13% beträgt; wobei die Zusammensetzung vorzugsweise zusätzlich eine wirksame Menge bis zu 10% von einem Schmutzlösepolymer umfaßt; und wobei das die Dispergierbarkeit modifizierende Mittel die Viskosität, die Dispergierbarkeit der Zusammensetzung oder beides beeinflußt; wobei das genannte Verfahren die Schritte umfasst: (A) Einspritzen des Vorgemisches aus gewebeweichmachender quaternärer Ammoniumverbindung mit einer Temperatur von 130°F bis 190°F in ein Säure-Wasser-Gemisch mit einer Temperatur von 130°F bis 190°F; (B) Zusetzen von 1.000 ppm bis 5.000 ppm CaCl₂ bei einer Temperatur von 100°F bis 130°F; (C) Zerkleinern der Zusammensetzung; und (D) Zusetzen von 1.000 ppm bis 5.000 ppm CaCl₂ nachdem die Charge auf eine Temperatur von 55°F bis 95°F abgekühlt ist; wobei die Gesamtmenge an CaCl₂ in der Zusammensetzung von 2.000 ppm bis 11.000 ppm beträgt; und wobei das Parfum entweder während oder nach Schritt (C), aber vor Schritt (D) und nachdem die Temperatur auf ≤130°F abgefallen ist, zugesetzt wird.
Farb- und geruchsbeständiges, geschmolzenes, gewebeweichmachendes Rohmaterial, umfassend: (A) 0,1% bis 92% von einer biologisch abbaubaren, gewebeweichmachenden quaternären Ammoniumverbindung wie in Anspruch 5 definiert; (B) 8% bis 18%, vorzugsweise 12% bis 16% Alkohollösungsmittel; (C) 0% bis 2% von einem Stabilisator, vorzugsweise 0,01 bis 0,2% von einem reduktiven Mittel als Stabilisator, 0,035 bis 0,1% von einem Antioxidans als Stabilisator und Gemische hiervon; worin die Wassermenge weniger als 1%, vorzugsweise weniger als 0,5% beträgt; wobei der Alkohol vorzugsweise von der aus Ethanol, Isopropylalkohol, Propylenglycol, Ethylenglycol und Gemischen hiervon bestehenden Gruppe ausgewählt ist; und wobei der Stabilisator vorzugsweise von der Gruppe bestehend aus Ascorbinsäure, Propylgallat, Ascorbinsäure, butyliertem Hydroxytoluol, tertiärem Butylhydrochinon, natürlichen Tocopherolen, butyliertem Hydroxyanisol, Natriumborhydrid, Hypophosphorsäure, Isopropylcitrat, C₈-C₂₂-Estern von Gallussäure, Irganox^® 1010, Irganox^® 1035, Irganox^® B 1171, Irganox^® 1425, Irganox^® 3114, Irganox^® 3125, Irgafos^® 158 und Gemischen hiervon ausgewählt ist.
Verfahren zur Herstellung einer konzentrierten, wäßrigen, eine biologisch abbaubare, gewebeweichmachende quaternäre Ammoniumverbindung enthaltenden Zusammensetzung in der Form von Dispersionen mit ≥28% an wirksamer, biologisch abbaubarer, gewebeweichmachender quaternärer Ammoniumverbindung, umfassend: (A) Dispergieren eines organischen Vorgemisches im Wassergemisch bei etwa 150°F; wobei das genannte organische Vorgemisch: (1) einen biologisch abbaubaren Gewebeweichmacher auf Basis von quaternärer Ammoniumverbindung; und (2) eine wirksame Menge eines ein niedriges Molekulargewicht aufweisenden Alkohols als Verarbeitungshilfsmittels umfaßt; (B) Abkühlen der entstehenden Dispersion auf eine Temperatur von etwa 30°F bis etwa 60°F über der thermischen Hauptübergangstemperatur des biologisch abbaubaren Gewebeweichmachers auf Basis von quaternärer Ammoniumverbindung; (C) Zusetzen von etwa 400 ppm bis etwa 7.000 ppm an Elektrolyt bei einer Temperatur von etwa 30°F bis etwa 60°F über der thermischen Übergangstemperatur des biologisch abbaubaren Gewebeweichmachers und vorzugsweise Zerkleinern unter hoher Scherung; und (D) Abkühlen der Dispersion auf Umgebungstemperatur und anschließend Zusetzen von zusätzlichem Elektrolyt in einer Menge von etwa 600 ppm bis etwa 8.000 ppm; wobei der Gewebeweichmacher auf Basis von quaternärer Ammoniumverbindung, wie in Anspruch 5 definiert ist; wobei das Parfum vorzugsweise während des Schritts (D) nach dem Abkühlen auf Umgebungstemperatur und vor der Zugabe des verbleibenden Elektrolyts zugesetzt wird; wobei die Zusammensetzung vorzugsweise im wesentlichen von die Viskosität und die Dispergierbarkeit modifizierenden Mitteln, welche keine Alkohole mit einem niedrigen Molekulargewicht, Elektrolyte und Parfums darstellen, frei ist; und wobei die Gesamtmenge an Elektrolyt vorzugsweise von 1.000 ppm bis 15.000 ppm beträgt.