DE60020091T2

DE60020091T2 - Wäschewaschmittelzusammensetzungen enthaltend bestimmten kationisch geladenen farbstofferhaltenden polymer

Info

Publication number: DE60020091T2
Application number: DE60020091T
Authority: DE
Inventors: Shulin Zhang; Sue Janet LITTIG; James Neil GORDON
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2020-03-25
Also published as: EP1163320A1; CN1280391C; AR023156A1; BR0009279A; JP4601829B2; AR023155A1; WO2000056848A1; EP1163319A1; AU3923500A; EP1163319B1; JP2002540250A; CN1351644A; CA2365282A1; CA2365303C; DE60020091D1; WO2000056849A1; MXPA01009728A; ES2242612T3; JP2002540301A; AU3923400A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Stofffarbstoffpflege-Zusammensetzungen, die eine oder mehrere Farbstoffpflegeverbindungen umfassen, die Oligomere, Polymere, Copolymere und Ähnliches sein können, die ein oder mehrere Monomere umfassen, was die fertige Farbstoffpflegeverbindung, die eine positive Nettoladung aufweist, ergibt. Zusammensetzungen, die die Farbstoffpflegepolymere dieser Erfindung umfassen, verleihen Stoffen und Textilien, die mit Lösungen, die aus solchen Zusammensetzungen gebildet wurden, behandelt werden, Vorteile hinsichtlich Aussehen und Integrität.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es ist natürlich gut bekannt, dass wechselnde Zyklen von Verwenden und Waschen von Stoffen und Textilien, wie Artikeln getragener Kleidung und Bekleidung, das Aussehen und die Integrität der so verwendeten und gewaschenen Stoff- und Textilgegenstände unweigerlich beeinträchtigen. Stoffe und Textilien nutzen sich mit der Zeit und bei Verwendung einfach ab. Das Waschen von Stoffen und Textilien ist notwendig, um Schmutz und Flecken, die sich während der gewöhnlichen Benutzung darin und darauf ansammeln, zu entfernen. Jedoch kann der Waschvorgang selbst, über viele Zyklen, die Verschlechterung der Integrität und des Aussehens solcher Stoffe und Textilien verstärken und dazu beitragen.
Die Verschlechterung der Integrität und des Aussehens von Stoffen kann sich auf verschiedene Arten zeigen. Kurze Fasern werden durch den mechanischen Waschvorgang aus gewebten und gestrickten Stoff-/Textilstrukturen gelöst.
Diese gelösten Fasern können Fusseln, Fransen oder „Pillen" bilden, die auf der Oberfläche von Stoffen sichtbar sind und den Anschein von Neuheit des Stoffes verringern. Außerdem kann wiederholtes Waschen von Stoffen und Textilien, besonders mit bleichmittelhaltigen Waschprodukten, Farbstoff von Stoffen und Textilien entfernen und als Ergebnis verringerter Farbintensität, und in vielen Fällen als Ergebnis von Änderungen in Farbtönen- und schattierungen ein verblasstes, abgenutztes Aussehen verleihen.
EP-A-0 798 414 (Manufacture de Produits Chimiques Protex, veröffentlicht am 1. Oktober 1997) offenbart Zusammensetzungen, die die Widerstandsfähigkeit von Stoffen beim Tragen sowie die Widerstandsfähigkeit gegen Verblassen der Farben verbessern. Es werden Zusammensetzungen genannt, die ein Mittel, das durch Lösen von (a) Polyacrylamid in einer wässrigen Lösung von (b) einem kationischen Aminoharz erhalten werden können, umfassen.
In Anbetracht des Vorstehenden besteht klar eine kontinuierliche Notwendigkeit zum Erkennen von Materialien, die zu Stoffbehandlungsprodukten zugegeben werden könnten, besonders zu Stoffpflegestoffen, die dem Spülvorgang zugegeben werden, Zusammensetzungen zum Aufsprühen vor dem Waschen, Zusammensetzungen für das vorherige Einweichen sowie Zusammensetzungen zur Geruchsbekämpfung oder Stoffauffrischung nach oder zwischen dem Waschen, Materialien, die sich selbst mit den Fasern der Stoffe und Textilien verbinden würden und dabei die Tendenz der Stoffe/Textilien zur Verschlechterung des Aussehens reduzieren, verringern oder minimieren. Jeder solche Zusatzstoff für Stoffbehandlungs-/Stoffpflegezusammensetzungen sollte natürlich Nutzen für Aussehen und Integrität des Stoffes bringen können, ohne die Fähigkeit des Gleichgewichts von Waschmittelprodukten zur Durchführung ihrer beabsichtigten Funktion übermäßig zu beeinflussen. Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Farbstoffpflegepolymeren in Stoffbehandlungs- und Stoffverbesserungszusammensetzungen, die in der gewünschten Weise wirken.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung erfüllt die vorstehend genannte Anforderung dahingehend, dass überraschend entdeckt wurde, dass Stoff, der behandelt wird und anschließend mit den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung erneut behandelt wird, normalem Verblassen und Farbverlust ungeachtet der Umstände, unter anderem aufgrund mechanischer Abnutzung und Verschleiß, widersteht. Außerdem kann bei Stoff, der nicht behandelt wurde, der Verlust von Stofffarbstoff durch Zugabe der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zu dem Waschzyklus als Zusatzstoff bei dem vorherigen Einweichen, bei dem Spülen usw. abgeschwächt werden. Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auf jede Weise zugegeben werden, unter anderem als Teil einer Formulierung oder als separate Zusammensetzung.
Der erste Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft Zusammensetzungen, die Vorteile für den Farbstoffschutz von Stoffbieten, umfassend:

A) von etwa 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,1 Gew.-%, mehr bevorzugt von etwa 0,5 Gew.-%, am meisten bevorzugt von etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise bis etwa 7 Gew.-%, mehr bevorzugt bis etwa 5 Gew.% eines Polymers, Copolymers oder Mischungen davon, wobei das Polymer oder Copolymer ein oder mehrere lineare Polymereinheiten mit folgender Formel umfasst:
worin jedes R¹ unabhängig a) Wasserstoff; b) C₁-C₄-Alkyl; c) substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl; d) substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl; e) carbocyclisch; f) heterocyclisch; g) und Mischungen davon ist; worin jedes R² unabhängig a) Wasserstoff; b) Halogen; c) C₁-C₄-Alkyl; d) C₁-C₄-Alkoxy; e) substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl; f) substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl; g) carbocyclisch; h) heterocyclisch; i) und Mischungen davon ist; jedes Z ist unabhängig CONH₂, CO₂(CH₂)₂N⁺(CH₃)₃Cl^– und Mischungen davon, worin das Verhältnis von-CONH₂-Einheiten zu CO₂(CH₂)₂N⁺(CH₃)₃Cl^– -Einheiten 9:1 bis 1:9 ist mit der Maßgabe, das Polymer oder Copolymer besitzt eine kationische Nettoladung; und
B) der Rest Träger und andere zusätzliche Bestandteile.

Ein anderer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Kombination einer Farbstoffschutz-Zusammensetzung und einer Zusammensetzung für das Stoffaussehen, um eine Systemform zu bilden, die Nutzen hinsichtlich verbesserter Farbe und Stofffasern für Stoffe, die Kleidung und Bekleidung umfassen, bereitstellt, wobei das Farbstoffschutzsystem Folgendes umfasst:

A) etwa 1 Gew.-% an einer Polymer oder Copolymer umfassenden Farbstoffschutz-Zusammensetzung, wie vorstehend beschrieben; und
B) etwa 1 Gew.-% an einer Stoffverbesserungs-Zusammensetzung, wobei die Zusammensetzung einen oder mehrere Vorteile für die Stoffverbesserung (Stoffverbesserungs-Bestandteil) bereitstellt; und
C) der Rest Träger und zusätzliche Bestandteile.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch Verfahren zum Vorbeugen gegen Verblassen und Verlust von Farbe für Stoff, umfassend den Schritt der Berührung des Stoffes mit einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung oder mit einer Zusammensetzung, die die Bestandteile der vorliegenden Erfindung als Farbpflegesystem umfasst.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden für den normalen Fachmann beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung und den beiliegenden Ansprüchen offensichtlich. Alle hier verwendeten Prozentsätze, Verhältnisse und Proportionen sind auf Gewichtsbasis zu sehen, wenn nichts anderes angegeben ist. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius (°C), sofern nicht anders angegeben.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Abschwächung und/oder Verringerung von Verlust des Stoffaussehens. Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen ein kationisches Polymer oder Copolymer, das zusammen mit einem niedermolekularen Stoffverbesserungs-Polyamin, Stoffweichmacher (Kristallisationsverzögerer) und Farbstofffixierungsmittel agiert, um für den Stoff Schutz vor Aussehensverlust, der primär auf mechanischen Verlust zurückzuführen ist, zu bieten. Ein anderer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, die ein kationisches Polymer oder Copolymer umfasst, das zusammen mit einem niedermolekularen Stoffverbesserungs-Polyamin, Stoffweichmacher (quartären Ammoniumverbindung-Gewebeweichmacher), Farbstofffixierungsmittel und einem weiteren Verbesserungsmittel, unter anderem einem Stabilisierungsmittel, Verschnittmittel, agiert. Noch ein anderer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, die ein kationisches Polymer oder Copolymer umfasst, das zusammen mit einem niedermolekularen Stoffverbesserungs-Polyamin, Stoffweichmacher (Kristallisationsverzögerer) und quartären Ammoniumverbindung-Stoffweichmacher und Farbstofffixierungsmittel agiert. Die normale Abriebszerstörung der Stoffoberfläche entfernt die Schichten der Stoffoberfläche, die gefärbt sind. Besonders im Falle von Baumwollstoff ist unter dieser Schicht von gefärbtem Stoff der weniger gefärbte, dann nicht gefärbte Stoff. Bei Bekleidung entwickelt sich ein „ausgewaschenes Aussehen", das auf die Abriebszerstörung von Stoff und den nachfolgenden Verlust von geschwächten Stofffasern im Waschzyklus zurückzuführen ist.
Es wurde überraschend entdeckt, dass die Kombination von Elementen, die die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen, die Oberfläche von Stoff, besonders Cellulosestoff, verändern und viele der Zustände, die Oberflächenverschleiß von Stofffasern und den anschließenden Verlust verstärken, verbessern. Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung machen auch die Stoffoberfläche weich und machen die Fasern weniger abrasiv und reduzieren dabei den Reibungsgrad zwischen dem Stoff und Oberflächen, mit denen das Kleidungsstück in Berührung kommt. Diese Änderung der Oberflächenbeschaffenheit kann viele der Zustände, die zu Stoffschaden beitragen, aufheben und folglich Stoffschaden und deshalb gleichzeitigen Farbverlust abschwächen und in einigen Fällen verringern.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können zur eigenständigen Behandlung von Stoff verwendet werden, worin die Zusammensetzungen als Bestandteile zu einem verträglichen, vollständig formulierten Spülzusatzstoff, Waschzusatzstoff oder Einweichmittel zugegeben werden, von denen alle zusammen mit Gewebeweichmachern, Wäschewaschmittelzusammensetzungen und so weiter verwendet werden. Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, entweder als eigenständige Behandlung oder als ein System, eignen sich zum Bereitstellen eines Verfahrens zur Behandlung von Stoff und demzufolge zum Abschwächen oder Verringern des Farbverlusts durch mechanischen Abrieb und Entfernung der oberen Schicht gefärbten Stoffes.
Als Alternative umfassen die Zusammensetzungen ein Stofffarbenintegritätssystem. Die Systeme der vorliegenden Erfindung werden zur anfänglichen Behandlung von Stoff durch den Hersteller entweder des Stoffes, aus dem die Bekleidung hergestellt wird, oder des fertigen Herstellungsgegenstandes (Bekleidung) verwendet. Wenn der Stoff jedoch nicht durch den Hersteller vorbehandelt wird, wird dem Stoff geeigneter Schutz verliehen, indem der Verbraucher das System während der Wäsche auf den Stoff anwendet. Die Systeme der vorliegenden Erfindung können zu jedem Zeitpunkt während der Lebensdauer von Bekleidung verwendet werden, um den Farbverlust von Stoff zu verringern.
Folgendes ist eine ausführliche Beschreibung der wesentlichen Elemente der vorliegenden Erfindung.
Kanonisches Polymer oder Copolymer
Zusammensetzungen und Systeme der vorliegenden Erfindung umfassen von etwa 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,1 Gew.-%, mehr bevorzugt von etwa 0,5 Gew.-%, am meisten bevorzugt von etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise bis etwa 7 Gew.-%, mehr bevorzugt bis etwa 5 Gew.-% eines Polymers, Copolymers oder Mischungen davon, worin das Polymer oder Copolymer mindestens eine kanonisch geladene Einheit, unter anderem quartäre Ammoniumkomponente oder -einheit, die eine kationische Ladung in situ bilden kann, unter anderem primäre Amineinheit, umfasst.
Lineare Polymereinheiten
Die Polymere oder Copolymere der vorliegenden Erfindung können eine oder mehrere lineare Polymereinheiten mit folgender Formel umfassen:
worin R¹, R² und Z nachstehend definiert sind. Vorzugsweise werden die linearen Polymereinheiten aus linear polymerisierenden Monomeren gebildet. Linear polymerisierende Monomere sind hierin als Monomere definiert, die unter standardmäßigen Polymerisationsbedingungen zu einer linearen Polymerkette führen oder die als Alternative die Polymerisation linear fortpflanzen. Die linear polymerisierenden Monomere der vorliegenden Erfindung haben die Formel:
jedoch erkennen die Fachleute, dass viele nützliche lineare Monomereinheiten indirekt eingeführt werden, unter anderem Vinylamineinheiten, Vinylalkoholeinheiten, und nicht durch linearpolymerisierende Monomere. Zum Beispiel Vinylacetatmonomere werden, sobald sie in das Grundgerüst eingegliedert sind, hydrolysiert, um Vinylalkoholeinheiten zu bilden. Zu Zwecken der vorliegenden Erfindung können lineare Polymereinheiten direkt eingeführt werden, d. h. mittels linear polymerisierender Einheiten, oder indirekt, d. h. mittels eines Vorläufers, wie im Falle des vorstehend genannten Vinylalkohols.
Jedes R¹ ist unabhängig Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl, substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl, substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl, carbocyclisch, heterocyclisch und Mischungen davon. Vorzugsweise ist R¹ Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl, Phenyl und Mischungen davon, mehr bevorzugt Wasserstoff und Methyl.
Jedes R² ist unabhängig Wasserstoff, Halogen, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl, substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl, carbocyclisch, heterocyclisch und Mischungen davon. Bevorzugtes R² ist Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl und Mischungen davon.
jedes Z ist unabhängig CONH₂, CO₂(CH₂)₂N⁺(CH₃)₃Cl^– und Mischungen davon, worin das Verhältnis von CONH₂-Einheiten zu CO–₂(CH₂)₂N⁺(CH₃)₃Cl^– Einheiten 9:1 bis 1:9 ist
Die Polymere und Copolymer der vorliegenden Erfindung umfassen Z-Einheiten, die eine kationische Ladung aufweisen oder eine Einheit ergeben, die in situ eine kationische Ladung bildet. Wenn die Copolymere der vorliegenden Erfindung mehr als eine Z-Einheit umfassen, zum Beispiel Z¹, Z², ...Zⁿ-Einheiten, umfasst mindestens etwa 1 % der Monomere, die die Copolymere umfassen, eine kationische Einheit. Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Copolymere werden aus zwei Monomeren gebildet, Z¹ und Z², das Verhältnis von Z¹ zu Z² ist vorzugsweise etwa 9:1 bis etwa 1:9.
Ein nicht einschränkendes Beispiel eines Copolymers besitzt die allgemeine Forme 1:
worin Z¹ die folgende Formel hat:
Z² hat die Formel:
worin X Chlor ist; x besitzt einen Wert von etwa 10 bis etwa 100.000; y besitzt einen Wert von etwa 10 bis etwa 100.000; das Verhältnis von x zu y ist 9:1 bis 1:9. Copolymere dieses Typs sind z. B. als Sedipur^® CF104 von BASF erhältlich.
Einige bevorzugte Polymerrückstände können durch Behandlung des resultierenden Polymers gebildet werden. Zum Beispiel werden Vinylaminrückstände vorzugsweise mit Hilfe von Formamidmonomeren eingeführt, die anschließend zu der freien Aminoeinheit hydrolysiert werden. Außerdem werden Vinylalkoholeinheiten durch Hydrolyse von Rückständen, die aus Vinylacetatmonomeren gebildet werden; erhalten. Ebenso können Acrylsäure-Rückstände nach der Polymerisation verestert werden, zum Beispiel Einheiten mit der Formel:
können bequemer gebildet werden, nachdem das Grundgerüst durch Polymerisation mit Acrylsäure oder Acrylsäure-Vorläufermonomeren gebildet wurde.
Die Polymere oder Copolymere der vorliegenden Erfindung müssen eine kationische Nettoladung innehaben, unabhängig davon, ob die Ladung in situ entwickelt wird oder ob das Polymer oder Copolymer selbst eine formelle positive Ladung aufweist. Vorzugsweise umfassen mindestens 10 %, mehr bevorzugt mindestens etwa 25 %, mehr bevorzugt mindestens etwa 35 %, am meisten bevorzugt mindestens etwa 50 % der Polymer- oder Copolymerreste eine kationische Ladung.
Die Polymere oder Copolymere der vorliegenden Erfindung können Mischungen von linear und cyclisch polymerisierenden Monomeren umfassen, zum Beispiel das Poly(dimethyldiallyl-ammoniumchlorid/acrylamid)-Copolymer mit der Formel
worin Z¹, Z², x, y und z wie vorstehend definiert sind und X ein Chloridion ist.
Nicht einschränkende Beispiele für Copolymere, die in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hoch wirksam sind, beinhalten Copolymer von Acrylamid/Dimethylaminoethylacrylatmethochlorid (Molverhältnis 24:1, K-Wert 85); Copolymer von Polyacrylamiden:
Acrylamid/Dimethylaminoethylacrylatmethochlorid (Molverhältnis 9:1, K-Wert 70); Copolymer von Acrylamid/Dimethylaminoethylacrylatmethochlorid (Molverhältnis 9:1, K-Wert 60); Copolymer von Acrylamid/Dimethylaminoethylacrylatmethochlorid (Molverhältnis 49:1, K-Wert 60) und Copolymer von Acrylamid/Dimethylaminoethylacrylatmethochlorid (Molverhältnis 24/1, K-Wert 85).
PFLEGESYSTEME
Die vorliegende Erfindung betrifft auch Systeme zum Bereitstellen erweiterter Pflege für Stoff Die erfindungsgemäßen Pflegesysteme umfassen eine Zusammensetzung, die Vorteile hinsichtlich des Farbstoffschutzes für Stoffe bietet, in Kombination mit einer separat hinzugefügten Zusammensetzung, die einen Nutzen zur Stoffverbesserung bereitstellt, worin das System Folgendes umfasst:

a) von etwa 0,05 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,1 Gew.-%, mehr bevorzugt von etwa 0,5 Gew.-%, am meisten bevorzugt von etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise bis etwa 7 Gew.-%, mehr bevorzugt bis etwa 5 Gew.-% an einer Polymer oder Copolymer umfassenden Farbstoffschutz-Zusammensetzung; wie hierin beschrieben;
b) von etwa 0,01 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-%, vorzugsweise bis etwa 10 Gew.-% eines Stoffabrieb reduzierenden Polymers, worin das Stoffabrieb-Polymer Folgendes umfasst: i) mindestens eine Monomereinheit, die eine Amideinheit umfasst; ii) mindestens eine Monomereinheit, die eine N-Oxid-Einheit umfasst; iii) und Mischungen davon;
c) wahlweise von etwa 1 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 10 Gew.-%, mehr bevorzugt von etwa 20 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-%, vorzugsweise bis etwa 60 Gew.-%, mehr bevorzugt bis etwa 45 Gew.-% eines quartären Ammoniumverbindung-Gewebeweichmachers, einem davon abgeleiteten Amin und Mischungen davon;
d) wahlweise weniger als etwa 15 Gew.-% eines Hauptlösemittels, wobei das Hauptlösemittel vorzugsweise einen ClogP von etwa 0,15 bis etwa 1 aufweist;
e) wahlweise von etwa 0,001 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-% eines oder mehrerer Farbstofffixierungsmitteln;
f) wahlweise von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% eines oder mehrerer Cellulose-reaktiven Farbstofffixierungsmittel;
g) wahlweise von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines Chlor-Radikalfängers;
h) etwa 0,005 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% eines oder mehrerer Kristallisationsverzögerer;
i) wahlweise von etwa 1 Gew.-% bis etwa 12 Gew.-% eines oder mehrerer flüssiger Träger;
j) wahlweise von etwa 0,001 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% eines Enzyms;
k) wahlweise von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 8 Gew.-% einer Polyolefinemulsion oder-suspension;
l) wahlweise von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 0.2 Gew.-% eines Stabilisierungsmittels;
m) wahlweise von etwa 1 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% eines kationischen Tensids;
n) von etwa 0,01 Gew.-% eines oder mehrerer linearer oder cyclischer Polyamine, die Bleichschutz bereitstellen; und
o) der Rest Träger und zusätzliche Bestandteile.

Ein nicht einschränkendes Beispiel für ein bevorzugtes erfindungsgemäßes System umfasst:

a) von etwa 0,05 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,1 Gew.-%, mehr bevorzugt von etwa 0,5 Gew.-%, am meisten bevorzugt von etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise bis etwa 7 Gew.-%, mehr bevorzugt bis etwa 5 Gew.-% an einer Polymer oder Copolymer umfassenden Farbstoffschutz-Zusammensetzung, wie hierin beschrieben;
b) von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% eines Polyamins, worin das Polyamin ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus N,N'-Bis(aminopropyl)-1,3-propylendiamin; N,N'-Bis(hydroxyethyl)-N,N'-bis[3-N,N-bis(hydroxyethyl)aminopropyl]-1,3-propylendiamin; N,N'-Bis(2-hydroxypropyl)-N,N'-bis[3-N,N-bis(2-hydroxypropyl)aminopropyl]-1,3-propylendiamin; N,N'-Bis(2-hydroxybutyl)-N,N'-bis[3-N,N-bis(2-hydroxybutyl)aminopropyl]-1,3-propylendiamin; 5-N-Methyldipropylentriamin; 1,1-N-Dimethyl-5-N'- methyl-9,9-N''-dimethyldipropylentriamin; 1,1-N-Dimethyl-9,9-N''-dimethyldipropylentriamin; und Mischungen davon;
c) von etwa 0,005 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% eines oder mehrerer Kristallisationsverzögerern;
d) von etwa 0,001 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-% eines oder mehrerer Farbstofffixierungsmittel; und
e) der Rest Träger und zusätzliche Bestandteile.

Ein anderes bevorzugtes erfindungsgemäßes System umfasst:

a) von etwa 0,05 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,1 Gew.-%, mehr bevorzugt von etwa 0,5 Gew.-%, am meisten bevorzugt von etwa 1 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%, vorzugsweise bis etwa 3 Gew.-% eines Polymers oder Copolymers umfassenden Farbstoffschutz-Zusammensetzung, wie hierin beschrieben;
b) von etwa 1 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 10 Gew.-%, mehr bevorzugt von etwa 20 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-%, vorzugsweise bis etwa 60 Gew.-%, mehr bevorzugt bis etwa 45 Gew.-% eines quartären Ammoniumverbindung-Gewebeweichmachers, eines davon abgeleiteten Amin und Mischungen davon;
c) von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% eines niedermolekularen Polyamins, worin das Polyamin ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus N,N'-Bis(aminopropyl)-1,3-propylendiamin; N,N'-Bis(hydroxyethyl)-N,N'-bis[3-N,N-bis(hydroxyethyl)aminopropyl]-1,3-propylendiamin; N,N'-Bis(2-hydroxypropyl)-N,N'-bis[3-N,N-bis(2-hydroxypropyl)aminopropyl]-1,3-propylendiamin; N,N'-Bis(2-hydroxybutyl)-N,N'-bis[3-N,N-bis(2-hydroxybutyl)aminopropyl]- 1,3-propylendiamin; 5-N-Methyldipropylentriamin; 1,1-N-Dimethyl-5-N'-methyl-9,9-N''-dimethyldipropylentriamin; 1,1-N-Dimethyl-9,9-N''-dimethyldipropylentriamin; und Mischungen davon;
d) von etwa 0,005 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% eines oder mehrerer Kristallisationsverzögerer; und
e) der Rest Träger und zusätzliche Bestandteile.

Niedermolekulare Polyamine
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen von etwa 0,01 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,75 Gew.-%, mehr bevorzugt von 2 Gew.-%, bis etwa 50 Gew.-%, vorzugsweise bis etwa 35 Gew.-%, mehr bevorzugt bis etwa 20 Gew.-%, am meisten bevorzugt bis etwa 15 Gew.-% an den hierin beschriebenen niedermolekularen Polyaminen. Die Polyamine sind generell entweder lineare Polyamine oder cyclische Polyamine.
Lineare Polyamine
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen für verbessertes Stoffaussehen können ein oder mehrere Polyalkylenimine umfassen, die Grundgerüste besitzen, die C₂-C₆-Alkyleneinheiten umfassen, jedoch müssen die Grundgerüste mindestens eine C₃-C₆-Alkyleneinheit umfassen, vorzugsweise umfasst jede Grundgerüsteinheit der linearen Polyamine eine C₃-C₆-Alkyleneinheit.
Die Polyamine der vorliegenden Erfindung haben die Formel:
worin jedes R unabhängig lineares C₂-C₆-Alkylen, verzweigtes C₃-C₆-Alkylen und Mischungen davon ist; vorzugsweise ist das Grundgerüst eine Mischung von Ethylen, 1,3-Propylen, 1,3-Propylen, 1,4-Butylen, 1,6-Hexylen, mehr bevorzugt eine Mischung von Ethylen und 1,3-Propylen, am meisten bevorzugt umfasst das Grundgerüst nur 1,3-Propyleneinheiten.
R¹ ist Wasserstoff; C₁-C₁₂-Alkyl, vorzugsweise C₁-C₈-Alkyl, mehr bevorzugt C₁-C₄-Alkyl; Alkylenoxy mit der Formel: -(R³O)_m-R⁴ worin R³ lineares C₂-C₆-Alkylen, verzweigtes C₃-C₆-Alkylen oder Mischungen davon ist; vorzugsweise Ethylen, Mischung von Ethylen und 1,2-Propylen, 1,2-Butylen, vorzugsweise Ethylen, 1,2-Propylen. R⁴ ist Wasserstoff, C₁-C₆-Alkyl oder Mischungen davon; vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl, mehr bevorzugt Wasserstoff. Der Index m ist 1 bis 4, jedoch wird der Wert von m entsprechend des vom Hersteller gewünschten Nutzens für die Stoffverbesserung vorab bestimmt. Zum Beispiel variiert der Grad des Bleichschutzes mit dem Wert von m. Außerdem werden die Farbstofffixierungseigenschaften der im Wesentlichen linearen Polyamine maximiert, wenn die Alkylenoxy-Einheit nicht vorhanden ist, d. h. R¹ und R² Wasserstoff sind. R¹ ist auch Acyl mit der Formel:
worin R⁵ lineares oder verzweigtes C₁-C₂₂-Alkyl, lineares oder verzweigtes C₃-C₂₂-Alkenyl oder Mischungen davon ist; vorzugsweise ist R⁵ eine Hydrocarbyl-Einheit, die erhöhte Stoffgleitfähigkeit ausreichend bereitstellt, mehr bevorzugt C₆-C₁₂-Alkyl; Hydroxyalkyl mit der Formel:
worin der Index y 1 bis 5 ist, z 1 bis 3 ist, mit der Maßgabe, y + z ist kleiner als oder gleich 6 und die-(CHOH)-Einheit ist nicht direkt mit einem Stickstoffatom verbunden. Nicht einschränkende Beispiele für Hydroxyalkyl-Einheiten umfassen 2-Hydroxyalkyl, zum Beispiel-CH₂CHOHCH₃, -CH₂CHOHCH₂CH₂CH₂CH₃. Zwei R¹-Einheiten können zusammengefasst werden, um einen Ring mit 5–7 Gliedern zu bilden, d. h. Piperidin, Morpholin. Ein Beispiel eines Grundgerüsts, in dem zwei R¹-Einheiten zusammengefasst werden, um einen Ring zu bilden, hat die Formel:
Die vorliegende Erfindung umfasst auch Mischungen der hierin beschriebenen R¹-Einheiten.
R² ist Wasserstoff, R¹, -RN(R¹)₂ und Mischungen davon. Die ganze Zahl n hat den Wert von 1 oder 6; vorzugsweise von 1 bis 4, mehr bevorzugt 1 oder 3.
Am meisten bevorzugtes lineares Polyamin besitzt ein Grundgerüst, in dem R 1,3-Propylen ist und n gleich 2 ist, N,N'-Bis(3-aminopropyl)-1,3-propylendiamin (TPTA). Dieses bevorzugte Grundgerüst kann dann substituiert oder unsubstituiert belassen werden, so dass dem Hersteller der maximale Nutzen für den Stoff und die maximale Kompatibilität des niedermolekularen Amins mit der bestimmten Ausführungsform ermöglicht wird. Als nicht einschränkendes Beispiel sind Farbstofffixierungseigenschaften in bestimmten flüssigen Textilpflege-Ausführungsformen, sogar in Gegenwart von Bleichmittel, am höchsten, wenn R¹ und R² jeweils Wasserstoff sind. Auch wenn R¹ und R² nicht Wasserstoff sind, wird der Nutzen von Bleichmittelspülung erhöht.
Der normale Fachmann erkennt, dass, abhängig von dem synthetischen Verfahren, das zum Herstellen der Polypropylenamin-Grundgerüste verwendet wird, wechselnde Mengen von sowohl linearen als auch verzweigten Materialien im fertigen Produktzusatz vorhanden sind. Die bevorzugten Grundgerüste der linearen Polyamine der vorliegenden Erfindung umfassen mindestens eine 1,3-Propylen-Einheit, vorzugsweise mindestens zwei 1,3-Propylen-Einheiten.
Wenn ein Grundgerüst-Stickstoff als „unmodifiziert" bezeichnet wird, enthält der Stickstoff für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nur Wasserstoffatome. „Modifizierte" Polyamine besitzen eine oder mehrere Alkylenoxy-Einheiten, wie vorstehend beschrieben. Bevorzugte Substituenten sind Methyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl, 1,2-Propylenoxy, 2-Hydroxybutyl und Mischungen davon, mehr bevorzugt Methyl und 2-Hydroxypropyl.
Für bestimmte Formulierungen werden Polyamine, die alkylierte Polyamine umfassen, bevorzugt, zum Beispiel Tetramethyl-dipropylentriamin (1,1-N-Dimethyl-9,9-N''-dimethyl-dipropylentriamin) mit der Formel:
das permethylierte Dipropylentriamin (1,1-N-Dimethyl-5-N'-methyl-9,9-N''-dimethyl-dipropylentriamin) mit der Formel:
und das mono-methylierte Dipropylentriamin (5-N'-Methyl-dipropylentriamin) mit der Formel:
Cyclische Amine
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen für verbessertes Stoffaussehen können ein oder mehrere cyclische Polyalkylenamine umfassen, worin mindestens einer der Ringstickstoffe mit mindestens einer C₃-C₆-Alkylenimineinheit substituiert wird.
Die niedermolekularen cyclischen Polyamine der vorliegenden Erfindung umfassen Polyamin-Grundgerüste mit der Formel: R-L-R worin L eine Verbindungseinheit ist, worin die Verbindungseinheit einen Ring mit mindestens 2 Stickstoffatomen umfasst; zum Beispiel 1,4-Piperazin. R ist Wasserstoff, -(CH₂)_kN(R¹)₂ und Mischungen davon, worin mindestens eine cyclische Polyamin-R-Einheit eine-(CH₂)_kN(R¹)₂-Einheit ist; vorzugsweise sind beide R-Einheiten-(CH₂)_kN(R¹)₂; worin jeder Index k unabhängig den Wert von 3 bis 12 aufweist, vorzugsweise ist k 3. Vorzugsweise ist das Grundgerüst der cyclischen Amine einschließlich R-Einheiten 250 Dalton oder weniger. Der am meisten bevorzugte Grundgerüstring ist 1,4-Piperazin.
R¹ ist Wasserstoff C₁-C₁₂-Alkyl, vorzugsweise C₁-C₈-Alkyl, mehr bevorzugt C₁-C₄-Alkyl, am meisten bevorzugt Methyl; Alkylenoxy mit der Formel: -(R³O)_m-R⁴ worin R³ lineares C₂-C₆-Alkylen, verzweigtes C₃-C₆-Alkylen oder Mischungen davon ist; vorzugsweise Ethylen, Mischung von Ethylen und 1,2-Propylen, 1,2-Butylen, vorzugsweise Ethylen, 1,2-Propylen. R⁴ ist Wasserstoff, C₁-C₆-Alkyl oder Mischungen davon; vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl, mehr bevorzugt Wasserstoff. Der Index m ist 1 bis 4, jedoch wird der Wert von m entsprechend des vom Hersteller gewünschten Nutzens für die Stoffverbesserung vorab bestimmt. Zum Beispiel variiert der Grad des Bleichschutzes mit dem Wert von m. R¹ ist auch Acyl mit der Formel:
worin R⁵ lineares oder verzweigtes C₁-C₂₂-Alkyl, lineares oder verzweigtes C₃-C₂₂-Alkenyl oder Mischungen davon ist; vorzugsweise ist R⁵ eine Hydrocarbyl-Einheit, die erhöhte Stoffgleitfähigkeit ausreichend bereitstellt, mehr bevorzugt C₆-C₁₂-Alkyl; Hydroxyalkyl mit der Formel:
worin der Index y 1 bis 5 ist, z 1 bis 3 ist, mit der Maßgabe, y + z ist kleiner als oder gleich 6 und die-(CHOH)-Einheit ist nicht direkt mit einem Stickstoffatom verbunden. Nicht einschränkende Beispiele für Hydroxyalkyl-Einheiten umfassen 2-Hydroxyalkyl, zum Beispiel-CH₂CHOHCH₃, -CH₂CHOHCH₂CH₂CH₂CH₃. Zwei R¹-Einheiten können zusammengefasst werden, um einen Ring mit 5–7 Gliedern zu bilden, d. h. Piperidin, Morpholin. Vorzugsweise umfasst das Grundgerüst der cyclischen Amine der vorliegenden Erfindung einen N,N'-Bis-substituierten 1,4-Piperazinring mit der Formel:
worin jedes R¹ unabhängig Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Hydroxyalkyl, C₁-C₄-Aminoalkyl ist oder zwei R⁷-Einheiten desselben Kohlenstoffatoms an Sauerstoff gebunden sind und somit eine Carbonylgruppe (C=O) bilden, worin das Kohlenstoffatom ein Ringatom ist, und Mischungen davon. Beispiele für carbonylhaltige Ringe, die L-Einheiten umfassen, sind 1,4-Diketopiperazine.
Vorzugsweise haben die Grundgerüste der Polyamine der vorliegenden Erfindung vor der Abwandlung die Formel:
worin jede R-Einheit -(CH₂)₃NH₂ ist.
Jedoch können die cyclischen Einheiten an nur einem Ringstickstoff substituiert werden, wie in dem Fall, in dem eine R-Einheit Wasserstoff ist und die andere R-Einheit -(CH₂)_kNH₂ ist, zum Beispiel bei dem Piperazin mit der Formel:
Die Grundgerüste der cyclischen Polyamine der vorliegenden Erfindung umfassen vorzugsweise mindestens eine 1,3-Propyleneinheit, mehr bevorzugt mindestens zwei 1,3-Propyleneinheiten.
Wenn ein Grundgerüst-Stickstoff als „unmodifiziert" bezeichnet wird, enthält der Stickstoff für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nur Wasserstoffatome.
„Modifizierte" Polyamine besitzen eine oder mehrere Substituenten-Einheiten, wie vorstehend beschrieben. Wenn die Grundgerüsteinheiten modifiziert werden, werden vorzugsweise alle Stickstoffe modifiziert. Bevorzugte Alkylenoxy-Substituenten sind Ethylenoxy, 1,2-Propylenoxy und Mischungen davon, mehr bevorzugt 1,2-Propylenoxy.
Kristallisationsverzögerer
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen wahlweise von etwa 0,005 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,5 Gew.-%, mehr bevorzugt von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-%, vorzugsweise bis etwa 0,5 Gew.-%, mehr bevorzugt bis etwa 0,25 Gew.-%, am meisten bevorzugt bis etwa 0,2 Gew.-% eines oder mehrerer Kristallisationsverzögerern. Der folgende „Kristallisationsverzögerungstest" wird benutzt, um die Eignung eines Materials zur Verwendung als Kristallisationsverzögerer zu bestimmen.
Kristallisationsverzögerungstest (CGIT)
Die Eignung eines Materials, als erfindungsgemäßer Kristallisationsverzögerer zu dienen, kann durch Beurteilung der Wachstumsrate bestimmter anorganischer Mikrokristalle in vitro bestimmt werden. Das Verfahren von Nancollas et al., beschrieben in „Calcium Phosphate Nucleation and Growth in Solution", Prog. Crystal Growth Charact., Band 3, 77–102, (1980), ist ein Verfahren, das zum Bewerten von Verbindungen hinsichtlich ihrer Kristallisationsverzögerung geeignet ist. Das nachstehende Diagramm dient als Beispiel für ein Diagramm, das die Zeitverzögerung (t-lag) der Kristallbildung, die durch einen hypothetischen Kristallisationsverzögerer erreicht wird, anzeigt.
Die beobachtete Zeitverzögerung bietet eine Messung der Effizienz der Verbindung hinsichtlich der Verzögerung des Wachstums von Calciumphosphatkristallen. Je größer die Zeitverzögerung, umso effizienter der Kristallisationsverzögerer.
Exemplarisches Verfahren
In einem geeigneten Gefäß werden 2,1 M KCl (35 ml), 0,0175 M CaCl₂ (50 ml), 0,01 M KH₂PO₄ (50 ml) und entionisiertes Wasser (350 ml) vermischt. Eine standardmäßige pH-Elektrode, die mit einer Standard Calomel Bezugselektrode ausgestattet ist, wird eingeführt und die Temperatur auf 37 °C eingestellt, während die Lösung vom Sauerstoff gereinigt wird. Sobald die Temperatur und der pH stabilisiert sind, wird eine Lösung des zu testenden Kristallisationsverzögerers zugegeben. Eine typische Verzögerertestkonzentration ist 1 × 10^–6 M. Die Lösung wird mit 0,05 M KOH auf einen pH von 7,4 titriert. Die Mischung wird dann mit 5 ml eines Hydroxyapatitschlammes behandelt. Der Hydroxyapatitschlamm kann durch Digerieren von Bio-Gel^® HTP Hydroxyapatitpulver (100 g) in 1 l destilliertem Wasser, dessen pH durch Zugabe von genügend 6N HCl auf 2,5 eingestellt wird, und anschließendes Erwärmen der Lösung, bis der gesamte Hydroxyapatit gelöst ist, zubereitet werden (die Erwärmung kann einige Tage lang erforderlich sein). Die Temperatur der Lösung wird dann bei etwa 22 °C gehalten, während der pH durch Zugabe einer Lösung von 50-prozentigem wässrigen KOH auf 12 eingestellt wird. Die Lösung wird erneut erwärmt, und der resultierende Schlamm kann sich für zwei Tage absetzen, bevor der Flüssigkeitsüberstand entfernt wird. 1,5 l destilliertes Wasser werden hinzugegeben, die Lösung wird gerührt, dann, nach 2 Tagen erneuter Ablagerung, wird der Flüssigkeitsüberstand entfernt. Dieses Spülverfahren wird sechs weitere Male wiederholt, wonach der pH der Lösung mit Hilfe von 2N HCl neutralisiert wird. Der sich ergebende Schlamm kann bei 37 °C elf Monate lang gelagert werden.
Kristallisationsverzögerer, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, haben eine Zeitverzögerung von mindestens 10 Minuten, vorzugsweise mindestens 20 Minuten, mehr bevorzugt mindestens 50 Minuten, bei einer Konzentration von 1 × 10^–6 M. Kristallisationsverzögerer werden von Maskierungsmitteln durch die Tatsache unterschieden, dass Kristallisationsverzögerer eine geringe Bindungsaffinität zu Schwermetallionen, d. h. Kupfer, aufweisen. Zum Beispiel weisen Kristallisationsverzögerer in einer Lösung mit einer Ionenstärke von 0,1, bei Messung bei 25°°C, eine Affinität für Kupferionen von weniger als 15, vorzugsweise weniger als 12 auf.
Die bevorzugten Kristallisationsverzögerer der vorliegenden Erfindung sind ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Carboxylverbindungen, organischen Diphosphonsäuren und Mischungen davon. Die folgenden sind nicht einschränkende Beispiele für bevorzugte Kristallisationsverzögerer.
Carboxylverbindungen
Nicht einschränkende Beispiele für Carboxylverbindungen, die als Kristallisationsverzögerer dienen, umfassen Glycolsäure, Phytinsäure, Polycarbonsäuren, Polymere und Copolymere von Carbonsäuren und Polycarbonsäure, und Mischungen davon. Die Verzögerer können in der Säure- oder Salzform vorliegen. Vorzugsweise umfassen die Polycarbonsäuren Materialien mit mindestens zwei Carbonsäureresten, die durch nicht mehr als zwei Kohlenstoffatome (z. B. Methyleneinheiten) getrennt sind. Die bevorzugten Salzformen beinhalten Alkalimetalle; Lithium, Natrium und Kalium; und Alkanolammonium. Die Polycarboxylate, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind weiter offenbart in US-Patent Nr. 3,128,287, US-Patent Nr. 3,635,830, US-Patent Nr. 4,663,071, US-Patent Nr. 3,923,679, US-Patent Nr. 3,835,163, US-Patent Nr. 4,158,635, US-Patent Nr. 4,120,874 und US-Patent Nr. 4,102,903.
Weitere geeignete Polycarboxylate umfassen Etherhydroxypolycarboxylate, Polyacrylatpolymere, Copolymere von Maleinsäureanhydrid und das Ethylenether oder die Vinylmethylether von Acrylsäure. Copolymere von 1,3,5-Trihydroxybenzen, 2,4,6-Trisulfonsäure und Carboxymethyloxybernsteinsäure sind ebenfalls nützlich. Alkalimetallsalze von Polyessigsäuren, zum Beispiel Ethylendiamintetraessigsäure und Nitrilotriessigsäure, und die Alkalimetallsalze von Polycarboxylaten, zum Beispiel Mellithsäure, Bernsteinsäure, Oxydibernsteisäure, Polymaleinsäure, Benzol-1,3,5-tricarbonsäure, Carboxymethyloxybernsteinsäure, sind als Kristallisationsverzögerer zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet.
Die Polymere und Copolymere, die als Kristallisationsverzögerer nützlich sind, haben ein Molekulargewicht, das vorzugsweise größer ist als etwa 500 Dalton bis etwa 100.000 Dalton, mehr bevorzugt bis etwa 50.000 Dalton.
Beispiele für im Handel erhältliche Materialien zur Verwendung als Kristallisationsverzögerer umfassen die Polyacrylatpolymere Good-Rite^® von BF Goodrich, Acrysol^® von Rohm & Haas, Sokalan^® von BASF und Norasol^® von Norso Haas. Bevorzugt sind die Norasol^® Polyacrylatpolymere, mehr bevorzugt sind Norasol^® 410N (MW 10.000) und Norasol^® 440N (MW 4000), welches ein Aminophosphonsäure-modifiziertes Polyacrylatpolymer ist, und ebenfalls mehr bevorzugt ist die Säureform dieses modifizierten Polymers, die als Norasol^® QR 784 (MW 4000) von Norso-Haas vertrieben wird.
Polycarboxylat-Kristallisationsverzögerer umfassen Citrate, z. B. Citronensäure und lösliche Salze davon (besonders Natriumsalz), 3,3-Dicarboxy-4-oxa-1,6-hexandioate und verwandte Verbindungen, die in US-Patent Nr. 4,566,984 weiter offenbart sind, C₅-C₂₀-Alkyl-, C₅-C₂₀-Alkenylbernsteinsäure und Salze davon, für die Dodecenylsuccinat, Laurylsuccinat, Myristylsuccinat, Palmitylsuccinat, 2-Dodecenylsuccinat, 2-Pentadecenylsuccinat nicht einschränkende Beispiele sind. Andere geeignete Polycarboxylate sind in US-Patent Nr. 4,144,226, US-Patent Nr. 3,308,067 und US-Patent Nr. 3,723,322 offenbart.
Organische Diphosphonsäuren
Organische Diphosphonsäuren sind ebenfalls geeignet zur Verwendung als Kristallisationsverzögerer. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist die Bezeichnung „organische Diphosphonsäure" definiert als „eine Organo-Diphosphonsäure oder ein-salz, die bzw. das kein Stickstoffatom umfasst". Bevorzugte organische Diphosphonsäuren umfassen C₁-C₄-Diphosphonsäure, vorzugsweise C₂-Diphosphonsäure, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ethylendiphosphonsäure, α-Hydroxy-2-phenylethyl-diphosphonsäure, Methylendiphosphonsäure, Vinyliden-1,1-diphosphonsäure, 1,2-Dihydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, die Salze davon, und Mischungen davon. Mehr bevorzugt ist Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (HEDP).
Farbstofffixierungsmittel
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen wahlweise von etwa 0,001 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-%, vorzugsweise bis etwa 50 Gew.-%, mehr bevorzugt bis etwa 10 Gew.-%, am meisten bevorzugt bis etwa 5 Gew.-% eines oder mehrerer Farbstofffixierungsmitteln.
Farbstofffixierungsmittel, oder „Fixative", sind gut bekannte, im Handel erhältliche Materialien, die entwickelt werden, um das Aussehen von gefärbten Stoffen durch Minimierung des Farbverlustes aus Stoffen aufgrund des Waschens zu verbessern. Nicht eingeschlossen in diese Definition sind Bestandteile, die in einigen Ausführungsformen als Gewebeweichmacher dienen können.
Viele Farbstofffixierungsmittel sind kationisch und basieren auf quaternisierten Stickstoffverbindungen oder auf Stickstoffverbindungen mit einer starken kationischen Ladung, die unter Anwendungsbedingungen in situ gebildet wird. Kationische Fixative sind unter verschiedenen Handelsnamen von verschiedenen Lieferanten erhältlich. Typische Beispiele umfassen: CROSCOLOR PMF (Juli 1981, Schlüsselnr. 7894) und CROSCOLOR NOFF (Januar 1988, Schlüsselnr. 8544) von Crosfield; INDOSOL E-50 (27. Februar 1984, Ref.-Nr. 6008.35.84; auf Basis von Polyethylenamin) von Sandoz; SANDOFIX TPS, von Sandoz, ist ein bevorzugtes Farbstofffixierungsmittel zum diesbezüglichen Gebrauch. Zusätzliche nicht einschränkende Beispiele umfassen SANDOFIX SWE (eine kationische harzhaltige Verbindung) von Sandoz, REWIN SRF, REWIN SRF-O und REWIN DWR von CHT-Beitlich GMBH; Tinofix^® ECO, Tinofix^® FRD und Solfin^® von Ciba-Geigy. Ein bevorzugtes Farbstofffixierungsmittel zur Verwendung in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ist CARTAFIX CB^® von Clariant.
Andere kationische Farbstofffixierungsmittel sind in „Aftertreatments for Improving the Fastness of Dyes on Textile Fibres", Christopher C. Cook, Rev. Prog. Coloration, Band. XII (1982) beschrieben. Zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignete Farbstofffixierungsmittel sind Ammoniumverbindungen wie Fettsäurediaminkondensate, unter anderem die Hydrochlorid-, Acetat-, Methosulfat- und Benzylhydrochloridsalze von Diaminestern. Nicht einschränkende Beispiele umfassen Oleyldiethyl-aminoethylamid, Oleylmethyl-diethylendiaminmethosulfat, Monostearylethylen-diaminotrimethylammoniummethosulfat. Außerdem sind die N-Oxide von tertiären Aminen, Derivate von polymeren Alkyldiaminen, Polyamincyanurchloridkondensaten und aminierte Glycerindichlorhydrine zur Verwendung als Farbstofffixierungsmittel in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung geeignet.
Cellulose-reaktive Farbstofffixierungsmittel
Andere zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignete Farbstofffixierungsmittel sind Cellulose-reaktive Farbstofffixierungsmittel. Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen wahlweise von etwa 0,01 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,05 Gew.-%, mehrbevorzugt von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%, vorzugsweise bis etwa 25 Gew.-%, mehr bevorzugt bis etwa 10 Gew.-%, am meisten bevorzugt bis etwa 5 Gew.-% eines oder mehrerer Cellulose-reaktiven Farbstofffixierungsmitteln. Die Cellulosereaktiven Farbstofffixierungsmittel können entsprechend mit einem oder mehreren vorstehend beschriebenen Farbstofffixierungsmitteln kombiniert werden, um ein „Farbstofffixierungsmittelsystem" zu umfassen.
Die Bezeichnung „Cellulose-reaktives Farbstofffixierungsmittel" ist hierin als „ein Farbstofffixierungsmittel, das nach Anwendung von Wärme oder nach Wärmebehandlung entweder in situ oder durch den Hersteller mit den Cellulosefasern reagiert" definiert. Die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeigneten Cellulose-reaktiven Farbstofffixierungsmittel können mit dem folgenden Testverfahren bestimmt werden.
Cellulose-Reaktivitätstest (CRT)
Es werden vier Stoffstücke, deren Farbstoff verwaschen werden kann (z. B. 10 × 10 cm gestrickte Baumwolle, gefärbt mit Direct Red 80), ausgewählt. Zwei Farbmuster werden zum ersten Vergleich beziehungsweise zweiten Vergleich verwendet. Die zwei verbleibenden Farbmuster werden für 20 Minuten in einer wässrigen Lösung, die 1 % (w/w) des zu testenden Cellulose-reaktiven Farbstofffixierungsmittels enthält, getränkt. Die Farbmuster werden entnommen und sorgfältig getrocknet. Eines der behandelten Farbmuster, das sorgfältig getrocknet wurde, wird zehn Mal durch eine Glättmaschine geführt, deren Temperatur für „Leinenstoff" eingestellt wurde. Das erste Vergleichsmuster wird ebenfalls zehn Mal durch eine Glättmaschine mit derselben Temperatureinstellung geführt.
Alle vier Farbmuster (die zwei Vergleichsmuster und die zwei behandelten Farbmuster, von denen jeweils eines in der Glättmaschine behandelt wurde) werden separat in Launder-O-Meter-Kesseln unter typischen Bedingungen mit einem handelsüblichen Waschmittel, das in der empfohlenen Dosierung verwendet wird, für_Stunde bei 60 °C gewaschen, gefolgt von sorgfältigem Spülen mit 4 Mal 200 ml kaltem Wasser und anschließendem Trocknen auf der Wäscheleine.
Die Farbbeständigkeit wird dann durch Vergleichen der DE-Werte eines neuen, unbehandelten Farbmusters mit den vier Farbmustern, die dem Test unterzogen wurden, gemessen. DE-Werte, der berechnete Farbunterschied, ist in ASTM D2244 definiert. Im Allgemeinen beziehen sich DE-Werte auf die Größe und Richtung des Unterschiedes zwischen zwei psychophysischen Farbreizen, die durch Normalfarbwerte bestimmt sind, oder durch Normfarbwertanteile und Remissionsgrad, wie mit Hilfe eines festgelegten Satzes an Farbdifferenzgleichungen, definiert in dem Gegenfarbraum von CIE 1976 CIELAB, dem Gegenfarbraum von Hunter, dem Farbraum von Friele-Mac Adam-Chickering oder jedem äquivalenten Farbraum, berechnet. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung gilt, je niedriger der DE-Wert für ein Muster, umso näher ist das Muster an dem nicht getesteten Muster und umso größer der Nutzen für die Farbbeständigkeit.
Da der Test die Auswahl eines Cellulose-reaktiven Farbstofffixierungsmittel s betrifft, gilt, wenn der DE-Wert für das in der Glättmaschine behandelte Farbmuster einen Wert aufweist, der besser ist als die beiden Vergleichmuster, ist das Mittel ein Cellulose-reaktives Farbstofffixierungsmittel für die Zwecke der Erfindung.
Cellulose-reaktive Farbstofffixierungsmittel sind in der Regel Verbindungen, die eine Cellulose-reaktive Einheit enthalten, nicht einschränkende Beispiele für diese Verbindungen umfassen Halogentriazine, Vinylsulfone, Epichlorhydrinderivate, Hydroxyethylenharnstoff-Derivate, Formaldehyd-Kondensationsprodukte, Polycarboxylate, Glyoxal und Glutaraldehydderivate und Mischungen davon. Weitere Beispiele können in „Textile Processing and Properties", Tyrone L. Vigo, auf Seiten 120 bis 121, Elsevier (1997), gefunden werden, welches bestimmte elektrophile Gruppen und ihre entsprechende Celluloseaffinität offenbart.
Bevorzugte Hydroxyethylenharnstoff-Derivate umfassen Dimethyloldihydroxyethylen, Harnstoff und Dimethylharnstoffglyoxal. Bevorzugte Formaldehyd-Kondensationsprodukte umfassen die Kondensationsprodukte, die von Formal dehyd und einer Gruppe, ausgewählt aus einer Aminogruppe, einer Iminogruppe, einer Phenolgruppe, einer Harnstoffgruppe, einer Cyanamidgruppe und einer aromatischen Gruppe, abgeleitet sind. Im Handel erhältliche Verbindungen dieser Klasse sind Sandofix WE 56 von Clariant, Zetex E von Zeneca und Levogen BF von Bayer. Bevorzugte Polycarboxylatderivate umfassen Butantetracarbonsäurederivate, Citronensäurederivate, Polyacrylate und Derivate davon. Ein am meisten bevorzugtes Cellulose-reaktives Farbstofffixierungsmittel ist eines aus der Klasse der Hydroxyethylenharnstoff-Derivate, vertrieben von Clariant unter dem Handelsnamen Indosol CR. Noch andere am meisten bevorzugte Cellulose-reaktiven Farbstofffixierungsmittel werden unter den Handelsnamen Rewin DWR und Rewin WBS von CHT R. Beitlich vertrieben.
ZUSÄTZLICHE BESTANDTEILE
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können wahlweise auch einen oder mehrere zusätzliche Bestandteile umfassen. Nicht einschränkende Beispiele für zusätzliche Bestandteile sind ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Gewebeweichmachern, Elektrolyten, Stabilisierungsmitteln, niedermolekularen wasserlöslichen Lösemitteln einschließlich Hauptlösemitteln, Maskierungsmitteln, kationischen Ladungsverstärkern, Dispergierhilfsmitteln, Schmutzabweisemitteln, nichtionischen Gewebeweichmachern, Konzentrationshilfsstoffen, Duftstoffen, Konservierungsstoffen, Farbstoffen, optischen Aufhellern, Trübungsmitteln, Textilpflegemitteln, Antischrumpfmitteln, Antiknittermitteln, Stoffverfestigungsmitteln, Fleckenentfernungsmitteln, keimtötenden Mitteln, Fungiziden, Rostschutzmitteln, Antischaummitteln und Mischungen davon.
Gewebeweichmacher
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen wahlweise mindestens etwa 1 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 10 Gew.-%, mehr bevorzugt von etwa 20 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-%, mehr bevorzugt bis etwa 60 Gew.-%, am meisten bevorzugt bis etwa 45 Gew.-% der Zusammensetzung eines oder mehrerer Gewebeweichmacher.
Die bevorzugten erfindungsgemäßen Gewebeweichmacher sind Amine, von denen kationische Gewebeweichmacher mit folgender Formel abgeleitet sind:
quartäre Ammoniumverbindungen mit der Formel:
und Mischungen davon, worin jedes R unabhängig C₁-C₆-Alkyl, C₁-C₆-Hydroxyalkyl, Benzyl und Mischungen davon ist; R¹ ist vorzugsweise lineares C₁₁-C₂₂-Alkyl, verzweigtes C₁₁-C₂₂-Alkyl, lineares C₁₁-C₂₂-Alkenyl, verzweigtes C₁₁-C₂₂-Alkenyl und Mischungen davon; Q ist eine Carbonyleinheit, unabhängig ausgewählt aus den Einheiten mit der Formel:
worin R² Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl, vorzugsweise Wasserstoff, ist; R³ ist C₁-C₄-Alkyl, vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl; vorzugsweise hat Q die Formel:
X ist ein mit dem Weichmacher verträgliches Anion, vorzugsweise das Anion einer starken Säure, beispielsweise Chlorid, Bromid, Methylsulfat, Ethylsulfat, Sulfat, Nitrat und Mischungen davon, mehr bevorzugt Chlorid und Methylsulfat. Das Anion kann auch, jedoch weniger bevorzugt, eine Doppelladung tragen, in welchem Fall X^(–) eine halbe Gruppe darstellt. Der Index m hat einen Wert von 1 bis 3; der Index n hat einen Wert von 1 bis 4, vorzugsweise 2 oder 3, mehr bevorzugt 2.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt für Amine und quarternisierte Amine mit zwei oder mehr verschiedenen Werten für den Index n pro Molekül zum Beispiel einen Weichmacherwirkstoff der aus dem anfänglichen Amin Methyl(3-aminopropyl)(2-hydroxyethyl)amin zubereitet wird, bereit. Mehr bevorzugte erfindungsgemäße Weichmacherwirkstoffe besitzen die Formel:
worin die Einheit mit der Formel:
eine Fettacyl-Einheit ist. Geeignete Fettacyl-Einheiten zum Gebrauch in den Weichmacherwirkstoffen der vorliegenden Erfindung sind aus Triglyceridquellen, einschließlich Talg, Pflanzenölen und/oder teilweise gehärteten Pflanzenölen, einschließlich unter anderem Canola-Öl, Safloröl, Erdnussöl, Sonnenblumenöl, Maisöl, Sojaöl, Tallöl, Reiskleienöl, abgeleitet. Noch mehr bevorzugt sind die quartären Diesterammoniumverbindungen (DEQAs), in denen der Index m gleich 2 ist.
Der Hersteller kann, abhängig von den gewünschten physikalischen und Gebrauchseigenschaften des fertigen Gewebeweichmachers, beliebige der vorstehend genannten Quellen für Fettacyl-Einheiten auswählen, oder als Alternative kann der Hersteller Triglyceridquellen mischen, um eine „individuelle Mischung" zu bilden. Fachleute auf dem Gebiet der Fette und Öle erkennen jedoch, dass die Fettacyl-Zusammensetzung, wie im Falle von Pflanzenöl, von Ernte zu Ernte oder von Art der Pflanzenölquelle zu Art der Pflanzenölquelle variieren kann. DEQAs, die mit Hilfe von Fettsäuren zubereitet werden, die von natürlichen Quellen abgeleitet sind, werden bevorzugt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt Weichmacher bereit, die R¹-Einheiten mit mindestens etwa 3 %, vorzugsweise mindestens etwa 5 %, mehr bevorzugt mindestens etwa 10 %, am meisten bevorzugt mindestens etwa 15 % C₁₁-C₂₂-Alkenyl, einschließlich Polyalkenyleinheiten (mehrfach ungesättigt), unter anderem Olein, Linol, Linolen, umfassen.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist der Begriff „gemischtkettige Fettacyl-Einheiten" definiert als „eine Mischung von Fettacyl-Einheiten, umfassend Alkyl- und Alkenylketten mit 10 Kohlenstoffen bis 22 Kohlenstoffatomen, einschließlich dem Carbonyl-Kohlenstoffatom, und im Falle von Alkenylketten ein bis drei Doppelbindungen, vorzugsweise allen Doppelbindungen in der cis-Konfiguration". Bezüglich der R¹-Einheiten der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass mindestens ein wesentlicher Prozentsatz der Fettacyl-Gruppen ungesättigt sind, z. B. von etwa 25 %, vorzugsweise von etwa 50 % bis etwa 70 %, vorzugsweise bis etwa 65 %. Die Gesamtkonzentration an Gewebeweichmachern, die mehrfach ungesättigte Fettacyl-Gruppen enthalten, kann von etwa 3 %, vorzugsweise von etwa 5 %, mehr bevorzugt von etwa 10 % bis etwa 30 %, vorzugsweise bis etwa 25 %, mehr bevorzugt bis etwa 18 % sein. Wie vorstehend genannt, können cis- und trans-Isomere verwendet werden, vorzugsweise mit einem Cis-Trans-Verhältnis von 1:1, vorzugsweise mindestens 3:1 und mehr bevorzugt von etwa 4:1 bis etwa 50:1, mehr bevorzugt etwa 20:1, mindestens jedoch 1:1.
Der Grad der Un sättigung, der in den Talg-, Canola- oder den anderen Fettacyleinheiten-Ketten enthalten ist, kann anhand der Iodzahl (IZ) der entsprechenden Fettsäure gemessen werden, der im vorliegenden Fall vorzugsweise im Bereich von 5 bis 100 liegen sollte, wobei zwei Kategorien von Verbindungen unterschieden werden, nämlich solche mit einer IZ unter oder über 25.
Tatsächlich wurde für Verbindungen mit der Formel:
die von Talgfettsäuren abgeleitet sind, gefunden, dass, wenn die Iodzahl bei 5 bis 25, vorzugsweise 15 bis 20 liegt, ein cis/trans-Isomer-Gewichtsverhältnis größer als etwa 30/70, vorzugsweise größer als etwa 50/50 und mehr bevorzugt größer als etwa 70/30 eine optimale Konzentrierbarkeit ergibt.
Für Verbindungen dieser Art, die aus Talgfettsäuren mit einer Iodzahl von über 25 bestehen, wurde gefunden, dass das Verhältnis von cis-zu trans-Isomeren weniger entscheidend ist, solange nicht sehr hohe Konzentrationen erforderlich sind. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst DEQAs, in denen die durchschnittliche Iodzahl für R¹ etwa 45 ist.
Die R¹-Einheiten, die zum Gebrauch in den isotropen Flüssigkeiten der vorliegenden Erfindung geeignet sind, können dadurch weiter gekennzeichnet werden, dass die Iodzahl (IZ) der Stammfettsäure vorzugsweise von etwa 10, mehr bevorzugt von etwa 50, am meisten bevorzugt von etwa 70, bis zu einem Wert von etwa 140, vorzugsweise bis etwa 130, mehr bevorzugt bis etwa 115 ist. Möglicherweise möchten die Hersteller jedoch, abhängig davon, welche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sie für die Durchführung auswählen, einen Anteil an Fettacyl-Einheiten mit Iodzahlen außerhalb des vorstehend aufgeführten Bereiches zugeben. Zum Beispiel kann „gehärteter Grundwerkstoff" (IZ kleiner als oder gleich etwa 10) mit der Quelle der Fettsäure-Beimischung kombiniert werden, um die Eigenschaften des fertigen Weichmachers anzupassen.
Eine bevorzugte Quelle von Fettacyl-Einheiten, besonders Fettacyl-Einheiten mit Verzweigung, zum Beispiel „Guerbet-Verzweigung", Methyl-, Ethyleinheiten usw., entlang der primären Alkylkette substituiert, synthetische Quellen von Fettacyl-Einheiten sind ebenfalls geeignet. Zum Beispiel möchte der Hersteller möglicherweise eine oder mehrere Fettacyl-Einheiten mit einer Methylabzweigung an einer „nicht natürlich vorkommenden" Position, zum Beispiel am dritten Kohlenstoff einer C₁₇-Kette, hinzufügen. Die Bezeichnung „nicht natürlich vorkommend" bedeutet hierin „Acyl-Einheiten, die in gewöhnlichen Fetten und Ölen, die als Einsatzstoffe für die Quellen der hierin beschriebenen Triglyceride dienen, nicht in bedeutenden Mengen (mehr als etwa 0,1 %) gefunden werden." Wenn die gewünschte verzweigtkettige Fettacyl-Einheit aus bereitstehenden natürlichen Einsatzstoffen nicht verfügbar ist, kann dafür synthetische Fettsäure mit anderen synthetischen Materialien oder mit anderen natürlichen von Triglycerid abgeleiteten Quellen von Acyleinheiten entsprechend beigemischt werden.
Die folgenden sind Beispiele für bevorzugte erfindungsgemäße Weichmacher.
N,N-Di(tallowyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N,N-Di(canolyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N,N-Di(tallowyloxyethyl)-N-methyl,N-(2-hydroxyethyl)ammoniummethylsulfat;
N,N-Di(canolyloxyethyl)-N-methyl,N-(2-hydroxyethyl)ammoniummethylsulfat;
N,N-Di(tallowylamidoethyl)-N-methyl,N-(2-hydroxyethyl)ammoniummethylsulfat;
N,N-Di(2-tallowyloxy-2-oxoethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N,N-Di(2-canolyloxy-2-oxoethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N,N-Di(2-tallowyloxyethylcarbonyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N,N-Di(2-canolyloxyethylcarbonyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N-(2-Tallowoyloxy-2-ethyl)-N-(2-tallowyloxy-2-oxoethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N-(2-Canolyloxy-2-ethyl)-N-(2-canolyloxy-2-oxo-ethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N,N,N-Tri(tallowyloxyethyl)-N-methylammoniumchlorid;
N,N,N-Tri(canolyloxyethyl)-N-methylammoniumchlorid;
N-(2-Tallowyloxy-2-oxoethyl)-N-(tallowyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
N-(2-Canolyloxy-2-oxoethyl)-N-(canolyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid;
1,2-Ditallowyloxy-3-N,N,N-trimethylammoniopropanchlorid; und 1,2-Dicanolyloxy-3-N,N,N-trimethylammoniopropanchlorid;
und Mischungen der obigen Wirkstoffe.
Besonders bevorzugt ist N,N-Di(tallowoyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid, worin die Talgketten mindestens teilweise ungesättigt sind, und N,N-Di(canoloyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid, N,N-Di(tallowyloxyethyl)-N-methyl,N-(2-hydroxyethyl)ammoniummethylsulfat; N,N-Di(canolyl oxyethyl)-N-methyl,N-(2-hydroxyethyl)ammoniummethylsulfat; und Mischungen davon.
Zusätzliche hierin geeignete Gewebeweichmacher sind beschrieben in US-Patent Nr. 5,643,865, Mermelstein et al., erteilt am 1. Juli 1997, US-Patent Nr. 5,622,925, de Buzzaccarini et al., erteilt am 22. April 1997, US-Patent Nr. 5,545,350, Baker et al., erteilt am 13. August 1996, US-Patent Nr. 5,474,690, Wahl et al., erteilt am 12. Dezember 1995, US-Patent Nr. 5,417,868, Turner et al., erteilt am 27. Januar 1994, US-Patent Nr. 4,661,269, Trinh et al., erteilt am 28. April 1987, US-Patent Nr. 4,439,335, Burns, erteilt am 27. März 1984, US-Patent Nr. 4,401,578, Verbruggen, erteilt am 30. August 1983, US Patent Nr. 4,308,151, Cambre, erteilt am 29. Dezember 1981, US-Patent Nr. 4,237,016, Rudkin et al., erteilt am 27. Oktober 1978, US Patent Nr. 4,233,164, Davis, erteilt am 11. November 1980, US-Patent Nr. 4,045,361, Watt et al., erteilt am 30. August 1977, US-Patent Nr. 3,974,076, Wiersema et al., erteilt am 10. August 1976, US-Patent Nr. 3,886,075, Bernadino, erteilt am 6. Mai 1975, US-Patent Nr. 3,861,870, Edwards et al., erteilt am 21. Januar 1975 und der Europäischen Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 472,178, von Yamamura et al.
ANWENDUNGSVERFAHREN
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zum Anwenden der Systeme und Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zum Verringern und/oder Abschwächen des Verlustes an Stofffarbe. Ein erfindungsgemäßes Verfahren umfasst den Schritt der Berührung von Stoff, der so hergestellt wurde, dass der Stoff noch nicht getragen oder verwendet wurde, mit einer Zusammensetzung, umfassend:

A) von etwa 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,1 Gew.-%, mehr bevorzugt etwa 0,5 Gew.-%, am meisten bevorzugt etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise bis etwa 7 Gew.-%, mehr bevorzugt bis etwa 5 Gew.-% eines Polymers, Copolymers oder Mischungen davon, wobei das Polymer oder Copolymer ein oder mehrere Einheiten umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus: I) lineare Polymereinheiten mit der Formel:
worin jedes R¹ unabhängig a) Wasserstoff; b) C₁-C₄-Alkyl; c) substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl; d) substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl; e) carbocyclisch; f) heterocyclisch; g) und Mischungen davon ist; worin jedes R² unabhängig a) Wasserstoff; b) Halogen; c) C₁-C₄-Alkyl; d) C₁-C₄-Alkoxy; e) substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl; f) substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl; g) carbocyclisch; h) heterocyclisch; i) und Mischungen davon ist; jedes Z ist unabhängig CONH₂, -CO₂N(CH₂)₂N⁺(CH₃)₃Cl^– und Mischungen davon, worin das Verhältnis von CONH₂-Einheiten zu -CO₂N(CH₂)₂N⁺(CH₃)₃Cl^– - Einheiten 9:1 bis 1:9 ist mit der Maßgabe, das Polymer oder Copolymer besitzt eine kationische Nettoladung;
B) von etwa 50 Gew.-% eines Stoffverbesserungsbestandteils, worin die Zusammensetzung Folgendes umfasst: a) von etwa 0,01 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-%, vorzugsweise bis etwa 10 Gew.-% eines Stoffabrieb reduzierenden Polymers, worin das Stoffabrieb-Polymer Folgendes umfasst: i) mindestens eine Monomereinheit, die eine Amideinheit umfasst; ii) mindestens eine Monomereinheit, die eine N-Oxid-Einheit umfasst; iii) und Mischungen davon; b) wahlweise von etwa 1 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 10 Gew.-%, mehr bevorzugt von etwa 20 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-%, vorzugsweise bis etwa 60 Gew.-%, mehr bevorzugt bis etwa 45 Gew.-% eines quartären Ammoniumverbindung-Gewebeweichmachers, eines davon abgeleiteten Amins und Mischungen davon; c) wahlweise weniger als etwa 15 Gew.-% eines Hauptlösemittels, wobei das Hauptlösemittel vorzugsweise einen ClogP von etwa 0,15 bis etwa 1 aufweist; d) wahlweise von etwa 0,001 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-% eines oder mehrerer Farbstofffixierungsmittel; e) wahlweise von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% eines oder mehrerer Cellulose-reaktiven Farbstofffixierungsmittel; f) wahlweise von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines Chlor-Radikalfängers; g) etwa 0,005 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% eines oder mehrerer Kristallisationsverzögerer; h) wahlweise von etwa 1 Gew.-% bis etwa 12 Gew.-% eines oder mehrerer flüssiger Träger; i) wahlweise von etwa 0,001 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% eines Enzyms; j) wahlweise von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 8 Gew.-% an einer Polyolefinemulsion oder-suspension; k) wahlweise von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 0.2 Gew.-% eines Stabilisierungsmittels; l) wahlweise von etwa 1 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% eines kationischen Tensids; m) von etwa 0,01 Gew.-% eines oder mehrerer linearer oder cyclischer Polyamine, die Bleichschutz bereitstellen; und o) der Rest Träger und zusätzliche Bestandteile. Ein bevorzugter erfindungsgemäßer Bestandteil zur Stoffverbesserung umfasst:
C) von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% eines Polyamins, worin das Polyamin ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus N,N'-Bis(aminopropyl)-1,3-propylendiamin; N,N'-Bis(hydroxyethyl)-N,N'-bis[3-N,N-bis(hydroxyethyl)aminopropyl]-1,3-propylendiamin; N,N'-Bis(2-hydroxypropyl)-N,N'-bis[3-N,N-bis(2-hydroxypropyl)aminopropyl]-1,3-propylendiamin; N,N'-Bis(2-hydroxybutyl)-N,N'-bis[3-N,N-bis(2-hydroxybutyl)aminopropyl]-1,3-propylendiamin; 5-N-Methyldipropylentriamin; 1,1-N-Dimethyl-5-N'-methyl-9,9-N''-dimethyldipropylentriamin; 1,1-N-Dimethyl-9,9-N''-dimethyldipropylentriamin; und Mischungen davon;
D) etwa 0,005 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% eines oder mehrerer Kristallisationsverzögerer;
E) etwa 0,001 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-% eines oder mehrerer Farbstofffixierungsmittel; und
F) der Rest Träger und zusätzliche Bestandteile.

Ein bevorzugtes Anwendungsverfahren besteht aus dem Vorbehandeln des Kleidungsstückes oder des Stoffes, aus dem es hergestellt ist, mit einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Diese Vorbehandlung kann von dem Hersteller des Kleidungsstückes oder von dem Verbraucher durchgeführt werden. Die Vorbehandlung kann vom Verbraucher bequem während des Vorbehandlungs- oder primären Waschzyklus der häuslichen Waschmaschine durchgeführt werden. In Verbindung mit dem Vorbehandlungsschritt kann der Verbraucher auch eine Co-Zusammensetzung, wie hierin beschrieben, verwenden, die dem Spülzyklus des Waschvorgangs entsprechend zugegeben werden kann. Die Co-Zusammensetzung kann wahlweise jedes Mal verwendet werden, wenn das Kleidungsstück gewaschen wird. Die Zusammensetzungen der Erfindung können verwendet werden, um eine Vorbehandlung für das Kleidungsstück auf regelmäßiger Basis erneut anzuwenden. Die Häufigkeit des erneuten Anwendens der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können je nach Grad des vom Verbraucher gewünschten Farbschutzes variiert werden. Typischerweise kann eine erneute Anwendung nach jeweils 3 oder 4 Waschzyklen beginnen, um einen guten Grad an Farbschutz beizubehalten.
Die folgenden sind nicht einschränkende Beispiele für die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung.
Tabelle I

* nicht exemplifizierend für die vorliegende Erfindung
1. Farbstofffixierungsmittel von Clariant unter dem Handelsnamen Cartafix CB.
2. Polydimethyl-diallylammoniumchlorid.
3. N'-(3-(Dimethylamino)propyl)-N,N-dimethylpropan-1,3-diamin.
4. Hydroxyethandiphosphonat.
5. Bayhibit AM von Bayer.
6. Armosoft 12W von Akzo-Nobel.
7. Polyvinylpyrrolidon K85, erhältlich von BASF als Luviskol K85.
8. Polyvinylpyrrolidon K15, erhältlich von BASF als Luviskol K15.
9. Kationisch modifizierte Polyacrylamide: Acrylamid/Dimethylaminoethylacrylatmethochlorid (Molverhältnis 24/1, K-Wert 85).

Tabelle II

1. Farbstofffixierungsmittel von Clariant unter dem Handelsnamen Cartafix CB.
2. Lupasol SK von BASF.
3. 1,4-Bis(3-aminopropyl)piperizin.
4. Imidazol/Epichlorhydrin-Copolymer.
5. Hydroxyethandiphosphonat.
6. Armosoft 12W von Akzo-Nobel.
7. Polyvinylpyrrolidon K85, erhältlich von BASF als Luviskol K85.
8. Polyvinylpyrrolidon K15, erhältlich von BASF als Luviskol K15.
9. Kationisch modifizierte Polyacrylamide: Acrylamid/Dimethylaminoethylacrylatmethochlorid (Molverhältnis 24:1, K-Wert 85).
10. Kationisch modifizierte Polyacrylamide: Acrylamid/Dimethylaminoethylacrylatmethochlorid (Molverhältnis 9:1, K-Wert 70).

Tabelle III

1. Farbstofffixierungsmittel von Clariant unter dem Handelsnamen Cartafix CB
2. Permethyliertes Dipropylentriamin.
3. N'-(3-(Dimethylamino)propyl)-N,N-dimethylpropan-1,3-diamin.
4. Hydroxyethandiphosphonat.
5. Bayhibit AM von Bayer.
6. Armosoft 12W von Akzo-Nobel.
7. Polyvinylpyrrolidon K85, erhältlich von BASF als Luviskol K85.
8. Polyvinylpyrrolidon K15, erhältlich von BASF als Luviskol K15.
9. Kationisch modifizierte Polyacrylamide: Acrylamid/Dimethylaminoethylacrylatmethochlorid (Molverhältnis 9:1, K-Wert 60).
10. Kationisch modifizierte Polyacrylamide: Acrylamid/Dimethylaminoethylacrylatmethochlorid (Molverhältnis 49:1, K-Wert 60).

Die folgenden sind nicht einschränkende Beispiele klarer, farbloser isotroper flüssiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Tabelle IV

1. N,N-Di(canoyloxyethyl)-N-2-hydroxyethyl-N-methylammoniummethylsulfat, erhältlich von Witco.
2. Ethanol ist aus dem Herstellungsverfahren des quartären Gewebeweichmachers vorhanden.
3. Hexylenglycol ist aus dem Herstellungsverfahren des quartären Gewebeweichmachers vorhanden.
4. Zugegebenes Hexylenglycol.
5. 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol (TMPD).
6. C₉-C₁₁-Alkyl-E8-Alkohol, erhältlich als Neodol^® 91-8 von Shell.
7. C₁₁-C₁₅-Alkyl-E9-Alkohol, erhältlich als Tergitol^® 15S9 von Union Carbide.
8. Polyvinylpyrrolidon K15, erhältlich von BASF als Luviskol K15.
9. Kationisch modifizierte Polyacrylamide: Acrylamid/Dimethylaminoethylacrylatmethochlorid (Molverhältnis 9:1, K-Wert 60).
10. Kationisch modifizierte Polyacrylamide: Acrylamid/Dimethylaminoethylacrylatmethochlorid (Molverhältnis 49:1, K-Wert 60).
11. Diethylentriamin-pentaacetat.
12. Tetrakis-(2-hydroxypropyl)ethylendiamin.

Tabelle V

1. N,N-Di(canoyloxyethyl)-N-2-hydroxyethyl-N-methylammoniummethylsulfat, erhältlich von Witco.
2. N,N-Di(canolyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid.
3. N,N-Di(canoyloxyethyl)-N-2-hydroxyethyl-N-methylammoniumchlorid.
4. Ethanol ist aus dem Herstellungsverfahren des quartären Gewebeweichmachers vorhanden.
5. Hexylenglycol ist aus dem Herstellungsverfahren des quartären Gewebeweichmachers vorhanden.
6. Zugegebenes Hexylenglycol.
7. 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol (TMPD).
8. C₉-C₁₁-Alkyl-E8-Alkohol, erhältlich als Neodol^® 91-8 von Shell.
9. C₁₁-C₁₅-Alkyl-E9-Alkohol, erhältlich als Tergitol^® 15S9 von Union Carbide.
10. 1,1-N-Dimethyl-5-N'-methyl-9,9-N''-dimethyldipropylentriamin.
11. 1,1-N-Dimethyl-9,9-N''-dimethyldipropylentriamin.
12. 1,1-N-Dihydroxyethyl-7-N'-hydroxyethyl-13,13-N''-dihydroxyethyldihexylentriamin(penta-N-hydroxyethyldihexylentriamin).
13. Sedipur^® CF803 von BASF.
14. Sedipur CF104 von BASF.
15. Kationisch modifizierte Polyacrylamide: Acrylamid/Dimethylaminoethylacrylatmethochlorid (Molverhältnis 49:1, K-Wert 60).
16. Diethylentriamin-pentaacetat.
17. Tetrakis-(2-hydroxypropyl)ethylendiamin

Claims

Zusammensetzung, die Nutzen für den Farbstoffschutz von Stoff bereitstellt, umfassend: A) von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-% eines Polymers, Copolymers oder Mischungen davon, wobei das Polymer oder Copolymer eine oder mehrere lineare Polymereinheiten mit folgender Formel umfasst:
worin jedes R¹ unabhängig a) Wasserstoff; b) C₁-C₄-Alkyl; c) substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl; d) substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl; e) carbocyclisch; f) heterocyclisch; g) und Mischungen davon ist; worin jedes R² unabhängig a) Wasserstoff; b) Halogen; c) C₁-C₄-Alkyl; d) C₁-C₄-Alkoxy; e) substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl; f) substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl; g) carbocyclisch; h) heterocyclisch; i) und Mischungen davon ist; jedes Z ist unabhängig CONH₂, -CO₂(CH₂)₂N⁺(CH₃)₃Cl^– und Mischungen davon, worin das Verhältnis von -CONH₂-Einheiten zu -CO₂(CH₂)₂N⁺(CH₃)₃Cl^– -Einheiten von 9:1 bis 1:9 ist mit der Maßgabe, das Polymer oder Copolymer besitzt eine kationische Nettoladung; und B) der Rest Träger und zusätzliche Bestandteile.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend ein Copolymer, worin jedes R¹ Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl, Phenyl und Mischungen davon ist und R² Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl und Mischungen davon ist.
System nach Anspruch 1–2, worin die Zusammensetzung weiterhin ein Polyamin umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus N,N'-Bis(aminopropyl)-1,3-propylendiamin, N,N'-Bis(hydroxyethyl)-N,N'-bis(3-N,N-bis(hydroxyethyl)aminopropyl]-1,3-propylendiamin, N,N'-Bis(2-hydroxypropyl)-N,N'-bis[3-N,N-bis(2-hydroxypropyl)aminopropyl]-1,3-propylendiamin, N,N'-Bis(2-hydroxybutyl)-N,N'-bis[3-N,N-bis(2-hydroxybutyl)aminopropyl]-1,3-propylendiamin, 5-N-Methyldipropylentriamin, 1,1-N-Dimethyl-5-N'-methyl-9,9-N''-dimethyldipropylentriamin, 1,1-N-Dimethyl-9,9-N''-dimethyldipropylentriamin und Mischungen davon.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1–3, worin die Zusammensetzung weiterhin von 1 Gew.-% bis 80 Gew.-% eines Gewebeweichmachers umfasst, worin der Gewebeweichmacher eine quartäre Ammoniumverbindung mit folgender Formel umfasst:
ein Amin mit der Formel:
und Mischungen davon; worin jedes R unabhängig C₁-C₆-Alkyl, C₁-C₆-Hydroxyalkyl, Benzyl und Mischungen davon ist; R¹ C₁- C₂₂-Alkyl, C₃-C₂₂-Alkenyl und Mischungen davon ist; Q eine Carbonyleinheit ist mit der Formel:
worin R² Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Hydroxyalkyl und Mischungen davon ist; R³ Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl und Mischungen davon ist; X ein mit dem Weichmacher verträgliches Anion ist; m 1 bis 3 ist; n 1 bis 4 ist.
System nach einem der Ansprüche 1–4, umfassend einen Kristallisationsverzögerer, 2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure, und ein Farbstofffixierungsmittel, Dodecyltrimethylammoniumchlorid.
Zusammensetzung zur Bereitstellung verbesserten Stoffschutzes für Stoff, worin die Zusammensetzung Folgendes umfasst: a) von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-% eines Polymers, Copolymers oder Mischungen davon, wobei das Polymer oder Copolymer eine oder mehrere lineare Polymereinheiten mit folgender Formel umfasst:
worin jedes R¹ unabhängig a) Wasserstoff; b) C₁-C₄-Alkyl; c) substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl; d) substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl; e) carbocyclisch; f) heterocyclisch; g) und Mischungen davon ist; worin jedes R² unabhängig a) Wasserstoff; b) Halogen; c) C₁-C₄-Alkyl; d) C₁-C₄-Alkoxy; e) substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl; f) substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl; g) carbocyclisch; h) heterocyclisch; i) und Mischungen davon ist; jedes Z ist unabhängig CONH₂, -CO₂(CH₂)₂N⁺(CH₃)₃Cl^– und Mischungen davon, worin das Verhältnis von -CONH₂-Einheiten zu -CO₂(CH₂)₂N⁺(CH₃)₃Cl^– -Einheiten von 9:1 bis 1:9 ist, mit der Maßgabe, das Polymer oder Copolymer besitzt eine kationische Nettoladung; b) von 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-% eines Polyamins, worin das Polyamin ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus N,N'-Bis(aminopropyl)-1,3-propylendiamin; N,N'-Bis(hydroxyethyl)-N,N'-bis[3-N,N-bis(hydroxyethyl)aminopropyl]-1,3-propylendiamin; N,N'-Bis(2-hydroxypropyl)-N,N'-bis[3-N,N-bis(2-hydroxypropyl)aminopropyl]-1,3-propylendiamin; N,N'-Bis(2-hydroxybutyl)-N,N'-bis[3-N,N-bis(2-hydroxybutyl)aminopropyl]-1,3-propylendiamin; 5-N-Methyldipropylentriamin; 1,1-N-Dimethyl-5-N'-methyl-9,9-N''-dimethyldipropylentriamin; 1,1-N-Dimethyl-9,9-N''-dimethyldipropylentriamin; und Mischungen davon; c) von 0,005 Gew.-% bis 1 Gew.-% eines oder mehrerer Kristallisationsverzögerer; d) von 0,001 Gew.-% bis 90 Gew.-% eines oder mehrerer Farbstofffixierungsmittel; und e) der Rest Träger b und zusätzliche Bestandteile.
Zusammensetzung, die Nutzen für den Farbstoffschutz von Stoff bereitstellt, umfassend: a) von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-% eines Copolymers mit der Forme 1:
worin Z¹ die folgende Formel hat:
Z² hat die Formel:
x weist einen Wert von 10 bis 100.000 auf; y weist einen Wert von 10 bis 100.000 auf; das Verhältnis von x zu y ist von 9:1 bis 1:9; b) der Rest Träger und zusätzliche Bestandteile.
Zusammensetzung, die Nutzen für den Farbstoffschutz von Stoff bereitstellt, umfassend: A) von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-% eines Polymers, Copolymers oder Mischungen davon, wobei das Polymer oder Copolymer eine oder mehrere lineare Polymereinheiten mit folgender Formel umfasst:
worin jedes R¹ unabhängig a) Wasserstoff; b) C₁-C₄-Alkyl; c) substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl; d) substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl; e) carbocyclisch; f) heterocyclisch; g) und Mischungen davon ist; worin jedes R² unabhängig a) Wasserstoff; b) Halogen; c) C₁-C₄-Alkyl; d) C₁-C₄-Alkoxy; e) substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl; f) substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl; g) carbocyclisch; h) heterocyclisch; i) und Mischungen davon ist; jedes Z ist unabhängig CONH₂, -CO₂(CH₂)₂N⁺(CH₃)₃Cl^– und Mischungen davon, worin das Verhältnis von -CONH₂-Einheiten zu -CO₂(CH₂)₂N⁺(CH₃)₃Cl^– - Einheiten von 9:1 bis 1:9 ist mit der Maßgabe, das Polymer oder Copolymer besitzt eine kationische Nettoladung; B) von 0,01 Gew.-% eines Stoffabrieb reduzierenden Polymers, worin das Stoffabrieb-Polymer Folgendes umfasst: i) mindestens eine Monomereinheit, die eine Amideinheit umfasst; ii) mindestens eine Monomereinheit, die eine N-Oxid-Einheit umfasst; iii) und Mischungen davon; C) wahlweise von 1 Gew.-% eines Gewebeweichmachers; D) wahlweise weniger als 15 Gew.-% eines Hauptlösemittels, worin das Hauptlösemittel einen ClogP von 0,15 bis 1 aufweist; E) wahlweise von 0,001 Gew.-% bis 90 Gew.-% eines oder mehrerer Farbstofffixierungsmittel; F) wahlweise von 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-% eines oder mehrerer Cellulose-reaktiven Farbstofffixierungsmittel; G) wahlweise von 0,01 Gew.-% bis 15 Gew.-% eines Chlor-Radikalfängers; H) 0,005 Gew.-% bis 1 Gew.-% eines oder mehrerer Kristallisationsverzögerer; I) wahlweise von 1 Gew.-% bis 12 Gew.-% eines oder mehrerer flüssiger Träger; J) wahlweise von 0,001 Gew.-% bis 1 Gew.-% eines Enzyms; K) wahlweise von 0,01 Gew.-% bis 8 Gew.-% einer Polyolefinemulsion oder-suspension; L) wahlweise von 0,01 Gew.-% bis 0.2 Gew.-% eines Stabilisierungsmittels; M) wahlweise von 1 Gew.-% bis 80 Gew.-% eines kationischen Tensids; N) von 0,01 Gew.-% eines oder mehrerer linearer oder cyclischer Polyamine, die Bleichschutz bereitstellen; und O) der Rest Träger und zusätzliche Bestandteile.