織物調理組合物的製作方法
2023-07-06 17:00:11
專利名稱：織物調理組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及織物調理組合物。更特別是，本發明涉及含有特定的非離子表面活性劑的織物調理組合物，其中的非離子表面活性劑提供了良好的高溫穩定性。
背景技術：
在洗滌過程中用於處理織物的織物處理組合物是已知的。通常分為家用或工業用組合物、主要洗滌或漂洗周期組合物和清潔或調理/柔軟組合物。
織物調理組合物通常含有織物調理劑，例如織物柔軟物質，如果組合物為稀釋的或半濃縮的話，其含量範圍按重量計為大約1-小於大約10％，或如果組合物為濃縮的話，其含量為從大於約10-大約30％。
目前已知的所謂的濃縮組合物明顯的傾向於不穩定，例如在儲存時會發生相分離、絮凝、膠凝、珠光色(pearlescence)等等，高溫儲存時，不穩定性通常表現為組合物自身的珠光色或不可逆的增稠到一定的程度使得其不可被傾倒。這明顯是消費者所不希望的。
這樣的問題人們通常認為不會存在於所謂的稀釋組合物。
尤其是，人們通常理解和相信通常已知的引起不穩定的各組分的含量，例如香料、非離子表面活性劑和季銨織物柔軟物質，是非常低的，從而它們的不穩定影響是可以忽略的。
過去高溫儲存穩定性已通過各種渠道進行過闡述。WO-A1-99/50378公開了一種含有1-8％的季銨織物調理化合物、穩定劑和脂肪醇的織物柔軟劑。該穩定劑優選為含有10或更多摩爾的氧化烯的烷氧基化的伯醇或仲醇。
本發明人發現，至少對於稀釋組合物，當需要37℃高溫的儲存穩定性時，其可以實現，沒有明顯的困難。但是，在更高的溫度，例如41℃或45℃或甚至50℃，正如在特定的環境會經歷較長的時間，穩定性是不成比例地更難於實現。
當該組合物含有酯鍵合的季銨織物柔軟物這個問題會加劇，並且當該物質具有一個或多個完全飽和的烷基鏈時問題會更加複雜。
然而，由於其固有的生物可降解性期望使用酯鍵合的化合物，和由於其優異的柔軟能力期望使用完全飽和的季銨織物柔軟化合物，並且因為它們對於氧化降解(其導致難聞的氣味的產生)比部分飽和或完全不飽和季銨柔軟化合物更穩定。
在已知的酯鍵合的季銨物類型中，期望使用基於三乙醇胺的那些，其生成至少一些單酯鍵合的組分和至少一些三酯鍵合的組分，因為原料具有低的熔點這可以使組合物的生產過程在低溫下進行。這減少了伴隨著原料和由此生成的組合物的高溫處理、運輸和加工的困難。
發明目的本發明尋求解決一個或多個上述問題，並/或提供一種或多種上述消費者所希望的有益效果。
發明概述因此，根據本發明提供了一種織物調理組合物，其包含(a)一種酯鍵合的季銨織物柔軟物；和(b)式(I)所示的非離子物質 其中的R和R′獨立選自於C1-C15任選取代的烷基、鏈烯基、羥烷基和苄基基團，並且R和R′中碳原子總數為7-16，n為1-9，而a為2或3。
在本發明的上下文中，要理解的是在任意所給的樣品中n涉及烷氧基化的平均程度。
另一方面，本發明提供了式(I)化合物在織物調理組合物中以改善織物調理組合物高溫貯藏穩定性的用途。
本文中，術語「包含」意為「包括」或「由……組成」。用來描述步驟、組分、因素或特徵時術語「包含」所指的是並非詳盡的。
發明詳述本發明的組合物，優選為漂洗調理組合物，更優選為應用在家用洗衣程序的漂洗周期中的含水漂洗調理組合物。
非離子材料本發明的組合物包含如式(I)的非離子材料 其中的R和R′獨立選自於C1-C15任選取代的烷基、鏈烯基、羥烷基和苄基基團，並且R和R′中碳原子總數為7-16，n為1-9，而a為2或3。
優選R和R′中碳原子總數為8-15，更優選10-15，最優選11-15。
優選n為2-8，更優選2-6，最優選2-5，例如2-4。
合適的這一類材料包括Tergitol 15-S-3，獲自Union Carbide(線形的C11-C15仲醇的混合物同3摩爾環氧乙烷反應)；Lutensol T03，獲自BASF(基於C13支鏈醇的飽和的非離子表面活性劑，其具有3摩爾的環氧乙烷)；KX-NS12030，14030和Softanol30，獲自NipponShokubai(仲醇的混合物與3摩爾環氧乙烷乙氧基化)；EthylanCD802，獲自Across Chemicals(與2摩爾環氧乙烷反應的合成支鏈醇)；Chemal 2EH-2，獲自Chemax(聚乙烯氧，2-乙基己醚與2摩爾環氧乙烷反應)；Remcopal273，獲自Atochem和Synperonic10/3，獲自ICI(都是支鏈和線形C10醇混合物與3摩爾環氧乙烷反應)；以及Prox-onic 2EHA，獲自Protex(2-乙基己醚與2摩爾環氧乙烷反應)。
特別優選季銨材料與非離子表面活性劑的重量比範圍為1∶10-100∶1，更優選1∶1-75∶1，進而更優選1.5∶1-50∶1，最優選2∶1-10∶1。
其它非離子表面活性劑儘管不是必需的，其它非離子表面活性劑可存在於本組合物中。合適的這一類型非離子表面活性劑由通式表示
R-Y-(C2H4O)z-C2H4OH式中R選自由伯、仲和支鏈烷基和/或醯烴基基團；伯、仲和支鏈烯烴基團；和伯、仲和支鏈烯烴基取代的酚烴基基團；具有鏈長度為8到約25的烴基基團組成的基團，Y是--O--，--C(O)O--，--C(O)N(R)--或--C(O)N(R)R--，其中R為上述給出的含義或可為氫；Z是10或更多。
優選該非離子材料在本發明組合物中含量低，因為這一類型非離子表面活性劑對於組合物有不穩定性影響，尤其在非常高溫貯藏情況下。
季銨織物柔軟物用於本發明組合物的織物調理物包含一種或多種酯鍵合的季銨材料。優選季銨材料包含至少一種單酯鍵合的組分和至少一種三酯鍵合的組分。
單、二和三酯鍵合的組分，意味著季銨柔軟物分別包括，含有單個酯鍵並且酯鍵具有與其連接的脂肪烴鏈的季銨化合物，含有兩個酯鍵且每個酯鍵具有與其連接的脂肪烴鏈的季銨化合物，和包含三個酯鍵且每個酯鍵具有與其連接的脂肪烴鏈的季銨化合物。
下面列出用於本發明組合物的織物柔軟物中單、二和三酯組分的典型含量。
用於本發明組合物的季銨材料的單酯鍵合的組分含量優選為基於提供季銨材料的原材料總重量的8-40wt％。
三酯鍵合的組分含量優選為基於提供季銨材料的原材料總重量的20-50％。
優選烷基或鏈烯基的平均鏈長度為至少C14，更優選為至少C16。最優選至少鏈的一半為C18。
如果是烷基或鏈烯基通常優選鏈主要是線性的。
優選的適用於本發明的酯鍵合的季銨陽離子柔軟物由下式表示
其中每個R獨立選自於C5-35烷基或鏈烯基，R1為C1-4烷基或羥烷基或C2-4鏈烯基基團，T為 或 n為0或者選自1-4的整數，m為1、2或3並且表示直接懸於N原子上的部分(moieties)的個數，X-為陰離子基團，例如滷化物或烷基硫酸鹽，例如氯化物、甲基硫酸鹽或乙基硫酸鹽。
這一類中特別優選的材料是三乙醇銨甲基硫酸鹽的二烷基和二鏈烯基酯。此通式化合物的商品例是Tetranyl AHT-1(三乙醇銨甲基硫酸鹽的二硬化牛油基酯85％活性)、L1/90(三乙醇銨甲基硫酸鹽的部分硬化牛油酯90％活性)和L5/90(三乙醇銨甲基硫酸鹽的棕櫚油酯90％活性)，都獲自Kao corporation，Rewoquat WE18和WE20(都是三乙醇銨甲基硫酸鹽的部分硬化牛油酯90％活性)，都獲自Goldschmidt Corporation和Stepantex VK-90(三乙醇銨甲基硫酸鹽的部分硬化牛油酯90％活性)，獲自Stepan Company.
適用於本發明的第二種陽離子織物柔軟化合物如下式所示 其中每個R1基團獨立選自於C1-4烷基、羥烷基或C2-4鏈烯基基團；並且其中每個R2基團獨立選自於C8-28烷基或鏈烯基基團；n為0或者選自1-5的整數，並且T和X-定義如上；
這一類的優選材料如1，2-二[牛油醯基氧]-3-三甲基銨丙烷氯化物和1，2-二[油基氧]-3-三甲基銨丙烷氯化物，並且它們的製法，例如，美國專利US4137180(Lever Brothers)所述併入本文。
適用於本發明的第三種陽離子織物柔軟化合物如下式所示 其中每個R1獨立選自於C1-4烷基，或C2-4鏈烯基基團；並且其中每個R2獨立選自於C8-28烷基或鏈烯基基團；n為0或者選自1-5的整數，並且T和X-定義如上。
這一類的優選材料是二(牛油醯基氧乙基)-二甲基氯化銨。
母體脂肪族醯基或酸的碘值構成季銨織物柔軟物的母體脂肪族醯基化合物或酸的碘值優選自0-120，優選0-95，更優選0-60。特別優選構成季銨織物柔軟物的母體脂肪酸或醯基團的碘值為0-25，更優選0-10，最優選0-5，例如0-4或甚至0-2。即，優選烷基或鏈烯基鏈為基本上完全飽和。
上述碘值代表所有這裡季銨材料中的母體脂肪族醯基化合物或脂肪酸的平均碘值。
本發明上下文中，構成織物柔軟物的母體脂肪族醯基化合物或酸的碘值定義為與100克化合物反應的碘的克數。
這種計算碘值的方法如WO-A1-01/04254所描述。
季銨織物柔軟物優選存在量為基於組合物總重量的1-80wt％，更優選1.5-60wt％，最優選1.7-40wt％，例如2-25wt％。
脂肪絡合劑特別優選本發明的組合物包含脂肪絡合劑。
尤其合適的脂肪絡合劑包括脂肪醇和脂肪酸。其中，脂肪醇最優選。
優選的脂肪酸包括硬牛油脂肪酸(商品名為Pristerene，Uniqema生產)。
優選的脂肪醇包括硬牛油醇，Stenol和Hydrenol(Cognis生產)以及Laurex CS(Albright和Wilson生產)，以及二十二醇，Lanette 22(Henkel生產)。
脂肪絡合劑優選含量為基於組合物總重量的0.01-15wt％。更優選，脂肪組分含量為0.1-10wt％，最優選0.2-5wt％，例如0.3-4wt％。
如果季銨材料包含單、二和三酯組分，優選季銨織物柔軟物中單酯組分與脂肪絡合劑重量比率為優選5∶1-1∶5，更優選4∶1-1∶4，最優選3∶1-1∶3，例如2∶1-1∶2。
計算季銨材料中單酯鍵合的組分的方法如WO-A1-03/022970所述。
若脂肪絡合劑為脂肪醇，它也可以作為共活性柔軟劑。
香料本發明組合物優選含有一種或更多種香料。
眾所周知香料是用各種組分的混合物來提供。
優選至少1/4(重量)或更多，優選一半或更多的香料組分的ClogP為2.0或更多，更優選3.0或更多，最優選4.5或更多，例如10或更多。
具有ClogP為3或更多的合適的香料公開在US 5500137中。
ClogP是用「ClogP」程序(logP(油/水)作為疏水性的計算)4.01版計算的，獲自美國Daylight Chemical Information Systems Inc ofIrvine California。
香料優選含量為基於組合物總重量的0.01-10wt％，更優選0.05-5wt％，最優選0.1-4.0wt％，例如0.2-0.6wt％。
液態載體用於本組合物中的液態載體優選水，由於其低成本的相對有效性、安全性和環境相容性。液態載體中水的含量優選為超過載體重量的約50wt％，更優選超過約80wt％，最優選超過約85wt％。液態載體含量基於組合物總重量優選大於約50wt％，更優選大於約65wt％，最優選大於約70wt％。水和低分子量，如＜100，的有機溶劑，如低級醇，如乙醇、丙醇、異丙醇或丁醇，的混合物作為載體液是有用的。包括一羥基、二羥基(乙二醇等)、三羥基(丙三醇等)和多羥基(多元醇)醇的低分子量醇也是合適的用在本發明組合物內的載體。
其它共活性柔軟劑陽離子表面活性劑的共活性柔軟劑也可以以基於組合物總重量的0.01-20wt％，更優選0.05-10wt％的量加入。優選的共活性柔軟劑包括脂肪族酯和脂肪族N-氧化物。
優選的脂肪族酯包括脂肪族單酯，如單硬脂酸甘油酯。如果存在GMS，那麼優選組合物中GMS含量為基於組合物總重量的0.01-10wt％。
共活性柔軟劑也可以包含一種含油糖衍生物。適合的含油糖衍生物、其生產方法和優選用量在WO-A1-01/46361第5頁第16行到第11頁第20行中所述，其併入本文。
聚合物粘度控制劑儘管不是必需的，如果組合物包含一種或多種聚合物粘度控制劑則很有用。合適的聚合物粘度控制劑包括非離子和陽離子聚合物，如疏水改性纖維素醚(如出自Hercules的Natrosol Plus)、陽離子改性澱粉(如都出自Avebe的Softgel BDA和Softgel BD)。特別優選的粘度控制劑是甲基丙烯酸酯和陽離子丙烯醯胺的共聚物，商品名為Flosoft 200(由SNF Floerger生產)。
非離子和/或陽離子聚合物優選含量為基於組合物總重量的0.005-5wt％，更優選0.01-4wt％，最優選0.015-2wt％，例如0.02-0.08wt％。
電解質電解質也可存在於組合物中。
優選的電解質包括多價陰離子鹽，如硫酸鹽是非常優選的。優選的此陰離子的相對離子包括鹼土金屬、銨或鹼金屬。
特別優選的是鹼金屬陽離子或銨。典型地，優選鈉、鉀或銨鹽。特別優選硫酸鈉。
優選多價陰離子鹽是基本上水溶性的。優選，多價陰離子鹽的溶解度超過1克/升，優選超過25克/升。
電解質可以包含單價陰離子的鹽。優選單價陰離子的鹽包含鹼金屬或鹼土金屬鹽。特別優選陽離子是鈉、鉀或銨。單價陰離子可以是任意合適的單價陰離子。優選無機陰離子，且優選滷化物，最優選氯化物。
可能有超過一種單價陰離子鹽存在。特別優選氯化鈣、氯化鈉、滷化銨、稀土金屬滷化物，如氯化鑭，和鹼金屬的有機酸鹽，如醋酸鈉和苯甲酸鈉。
優選，電解質的總量為基於組合物總重量的0.5-3.0wt％，更優選1.0-2.0wt％，最優選1.0-1.5wt％。
單價陰離子鹽優選為基本上水溶性的。優選，它的溶解度超過1克/升，更優選超過20克/升。
其它的任選組分其它任選的非離子柔軟劑、殺菌劑、去汙劑也可以加入本發明組合物中。
組合物也可以包含一種或多種常規包括在織物調理組合物中的任意成分，如pH值緩衝劑、香料載體、螢光增白劑、顏料、水溶助長劑、消泡劑、抗再沉澱劑、高分子電解質、酶、光學增亮劑、抗收縮劑、抗皺劑、防汙劑、抗氧劑、遮光劑、抗腐蝕劑、懸垂性給予劑、防靜電劑、防黴劑、熨燙輔助劑和染料。
產品形態在環境溫度下，產品為液體，更優選含水液，最優選季銨柔軟物的水分散體。
產品用途組合物優選用在家用紡織品清洗操作的漂洗周期，此處，可在洗衣機中以未稀釋的狀態直接加入，如通過加入格或對於頂部裝入式洗衣機直接加入機桶中。可選擇的，也能先稀釋再用。組合物也可以用在家庭手洗的洗衣操作中。
也可能的，儘管較少需要，將本發明的組合物用在工業洗衣操作中，例如作為整理劑用於新衣在賣給消費者前的柔軟化。
製備方法本發明的組合物可根據任一種合適的方法製備。
第一種優選方法中，季銨材料、非離子材料和香料一起加熱，直到形成共熔物。然後使水加熱，將共熔物在攪拌下加入水中。然後使混合物冷卻。在另一種方法中，香料可以在共熔形成後加入到混合物中，如在冷卻階段的任何時候。
實施例現在將用以下非限制的實施例來詳細說明本發明。對本領域技術人員來說很容易進行進一步的改進。
除另外標註外所有值為活性組分的重量百分比。
樣品A-J通過以下操作用帶有Janke Kunkel研磨機的標準31設備來製備使DEQA、脂肪醇和非離子材料(若存在)共熔，然後在65℃下在2分鐘內在攪拌下(200rpm)將其加入水中。進而繼續混合10分鐘，然後加入防腐劑和染料。對所得的混合物停止加熱，在冷卻過程中混合下在5分鐘內加入香料。然後加入聚合物。
表1
(1)二醯氧乙基-2-羥乙基-甲基硫酸甲銨，此處醯基來源於完全氫化的牛油。
(2)Stenol 1618L，由Cognis生產。
(3)Natrasol 331，由Hercules生產。
(4)Tergitol 15-S-3，由Union Carbide生產。
(5)Tergitol 15-S-5，由Union Carbide生產。
(6)Tergitol 15-S-7，由Union Carbide生產。
(7)Lutensol T03，由BASF生產。
(8)Coco 5 EO(得自Genapol C050，由Clariant生產)表2
(1)同上(2)同上(3)同上(4)同上(7)同上(9)Coco20EO(GenapolC-200，由Clariant生產)表3
(1)同上(2)同上(3)同上(10)聚乙二醇單癸基醚(KX-NS12030，由Nippon Shokubai生產)(11)聚乙二醇四·十二烷基醚(KX-NS14030，由Nippon Shokubai生產)實施例1；粘度評價貯存在各種溫度下時測量粘度。測量在環境溫度下在106s-1下使用Haake Rotoviscometer RV20 NV Bob和Cup進行。
樣品A貯藏在37℃，41℃，45℃和50℃下。粘度數據在下表給出。
表4
結果表明貯存穩定性在非常高的溫度下特別有問題。
樣品B-M貯藏在45℃和50℃。粘度結果示於下表中。在下表中，「G」表示凝膠化，「P」表示呈珠光色，「PS」表示相分離，「F」表示絮凝，「S」表示固體。
表5；在45℃下貯存
表6；在50℃下貯存
權利要求
1.一種織物調理組合物，其含有(a)一種酯鍵合的季銨織物柔軟物；和(b)式(I)所示的非離子物質 其中的R和R′獨立選自於C1-C15任選取代的烷基、鏈烯基、羥烷基和苄基基團，並且R和R′中的碳原子總數為7-16，n為1-9，而a為2或3。
2.權利要求1所述的組合物，其中非離子物質中，n為2-8。
3.權利要求1或2所述的組合物，其中非離子物質中，n為2-6。
4.前述權利要求中任一權利要求所述的組合物，其中非離子物質中，n為2-5。
5.前述權利要求中任一權利要求所述的組合物，其中非離子物質中，n為2-4。
6.前述權利要求中任一權利要求所述的組合物，其中非離子物質中，R+R′碳原子總數為8-15。
7.前述權利要求中任一權利要求所述的組合物，其中非離子物質中，R+R′碳原子總數為10-15。
8.前述權利要求中任一權利要求所述的組合物，其中非離子物質中，R+R′碳原子總數為11-15。
9.前述權利要求中任一權利要求所述的組合物，其中季銨陽離子柔軟物如式(I)所示 (式I)其中的R獨立選自於C5-35烷基或鏈烯基，R1為C1-4烷基或羥烷基或C2-4鏈烯基基團，T為T為 或 n為0或者選自1-4的整數，m為1、2或3並且表示直接懸於N原子上的部分的個數，X-為陰離子基團，例如滷化物或烷基硫酸鹽，例如氯化物、甲基硫酸鹽或乙基硫酸鹽。
10.一種下式所示的非離子物質在織物調理組合物中用於提高織物調理組合物高溫存儲穩定性的用途 其中的R和R′獨立選自於C1-C15任選取代的烷基、鏈烯基、羥烷基和苄基基團，並且R和R′中的碳原子總數為7-16，n為1-9，而a為2或3。
全文摘要
一種織物調理組合物其含有(a)一種酯鍵合的季銨織物柔軟物；和(b)式(I)所示的非離子物質，其中的R和R′獨立選自於C
文檔編號C11D1/38GK1788073SQ200480012848
公開日2006年6月14日 申請日期2004年4月9日 優先權日2003年5月13日
發明者A·克洛維斯, J·F·胡巴德 申請人:荷蘭聯合利華有限公司