CN104837975A - 具有高三酯季铵盐含量的酯季铵盐组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种组合物，其包含(a)为烷醇胺和脂肪酸的季铵化反应产物的酯季铵盐，其中从至少90wt%至最多100wt%的酯季铵盐由三酯季铵盐组成和从0wt%至最多10wt%的酯季铵盐由单酯季铵盐和二酯季铵盐的至少一种组成，和(b)水溶胀性阳离子聚合物。水溶胀性阳离子聚合物帮助三酯季铵盐的分散和/或沉积。此外，本发明提供生产这样的组合物的方法和软化织物和增加香味传递的方法，所述方法包括用组合物处理织物。
Description
发明背景
已知酯季铵盐(一种季铵化合物)用作织物软化分子。它通常是在酸催化剂的存在下长链(C12-C22或C16-C18)脂肪酸和叔胺的反应产物经酯化并随后经季铵化获得季铵盐而形成。最终产物是单酯、二酯和三酯成分的混合物。
表现特别好的织物软化性能和稳定性特征的季铵化合物从C12-C22脂肪酸或氢化产物(通常含有一些不饱和度，具有20-90的碘值范围)的反应获得。
自从二十世纪九十年代后期以来，三乙醇胺(TEA)牛脂脂肪酸酯季铵盐一直是用于织物调理剂的一种主要物质。三乙醇胺(TEA)酯季铵盐的三酯季铵盐组分一直被普遍认为具有差的软化和香味传递性能。现有技术一般集中在提高被认为使软化功效最大化的二酯季铵盐组分的努力上。
用于生产基于三乙醇胺的酯季铵盐所需的原料如脂肪酸和硫酸二甲酯的成本随着油价上涨呈线性显著增加。TEA酯季铵盐由单-、二-和三-酯季铵盐以及残留的单-、二-和三-酯胺组成。这种复杂的化学性产生包含几种类型的乳液结构的乳液，其中的一些在织物洗涤过程的冲洗周期期间在水中稀释时，由于它们在水中的高溶解性而不有效地促进软化性能。这在织物软化组合物中变得特别明显，其中最初的产品活性水平下降，在初始产品乳液中导致较少的结构。
这种酯季铵盐系统的另一个困难是，复杂的化学性也使得配方师难以调整或加入其它成分至所述制剂中：每种乳液结构以其自身的方式对配方变化作出反应并使得配方师很难平衡所有不同的变化。
因此，本领域存在对酯季铵盐组合物，特别是对于用作织物软化组合物的需求，与已知的酯季铵盐组合物相比较，其可具有以下的至少一种：较低的成本、较不复杂的配制和/或生产过程、同等或更高的软化和/或香味传递性能，和一致的和可预测的特性和性能。
本领域特别存在对用于织物调理剂的酯季铵盐组合物的需求，其与用于织物调理剂的已知的酯季铵盐组合物相比较，可具有较低的成本，但至少基本相等的软化和香味传递性能。
发明简述
因此，本发明提供一种组合物，其包含(a)为烷醇胺和脂肪酸的季铵化反应产物的酯季铵盐，其中从至少90 wt%至最多100 wt%的酯季铵盐由三酯季铵盐组成和从0 wt%至最多10 wt%的酯季铵盐由单酯季铵盐和二酯季铵盐的至少一种组成，和(b)水溶胀性阳离子聚合物。
在某些实施方案中，水溶胀性阳离子聚合物是以下聚合物的至少一种：(i)阳离子线性共聚物，其衍生自丙烯酸和/或甲基丙烯酸或丙烯酸和/或甲基丙烯酸的盐与丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的聚合，所述共聚物具有从约10,000至约30,000,000的分子量；和(ii)阳离子交联聚合物，其衍生自从5至100摩尔百分比的阳离子乙烯基加成单体、从0至95摩尔百分比的丙烯酰胺和从70ppm至300ppm的双官能乙烯基加成单体交联剂的聚合；或聚合物(i)和(ii)的混合物。这些聚合物描述于US6864223中。
三酯季铵盐的量是酯季铵盐的至少90 wt %，任选地酯季铵盐的至少94 wt%，更任选地酯季铵盐的至少99 wt%。
任选地，从0 wt%至最多5 wt%、通常从0 wt%至最多1 wt%的酯季铵盐由单酯季铵盐组成。
任选地，烷醇胺包括三乙醇胺。
任选地，脂肪酸是在牛脂中的那些脂肪酸。然而，在本发明的任何实施方案中，脂肪酸可包含具有从12至22个碳原子，通常从16至18个碳原子的任何脂肪酸。
任选地，牛脂脂肪酸具有基于脂肪酸的总重量计从40至90%的饱和度。任选地，牛脂脂肪酸具有从10至70的碘值。
任选地，阳离子线性共聚物(i)衍生自甲基丙烯酸的盐和丙烯酰胺的聚合。
任选地，在阳离子线性共聚物(i)的聚合中，所述盐包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的季铵盐，更任选二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯的季铵盐。
任选地，阳离子线性共聚物(i)具有从约2,000,000至约3,000,000的分子量。
任选地，阳离子交联聚合物(ii)衍生自使用75-200 ppm的交联剂，更任选地80-150 ppm的交联剂的聚合。
任选地，阳离子交联聚合物(ii)衍生自甲基丙烯酸的盐和丙烯酰胺的聚合。
任选地，在阳离子交联聚合物(ii)的聚合中，所述盐包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的季铵盐，更任选二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯的季铵盐。
任选地，在阳离子交联聚合物(ii)的聚合中，所述聚合物在交联前具有从约2,000,000至约3,000,000的分子量。
任选地，在阳离子交联聚合物(ii)的聚合中，交联剂包括亚甲基双丙烯酰胺。
任选地，组合物包含基于组合物的重量计1.5-5 wt%的三酯季铵盐，更任选地2-3.5 wt%的三酯季铵盐，还更任选约3 wt%的三酯季铵盐。
任选地，组合物包含基于组合物的重量计0.0.05-0.5 wt%的水溶胀性阳离子聚合物，更任选地0.1-0.5
wt%的水溶胀性阳离子聚合物，还更任选地0.15-0.25 wt%或约0.2 wt%的水溶胀性阳离子聚合物。
任选地，三酯季铵盐与水溶胀性阳离子聚合物的重量比是25:1-5:1，更任选地20:1-10:1，还更任选地17.5:1-12.5:1，仍更任选约15:1。
所述组合物可任选地进一步包含芳香剂，和更任选地芳香剂以基于组合物的重量计0.25-1 wt%的芳香剂，还更任选地0.4-0.5 wt%的芳香剂的量存在。
任选地，组合物可进一步包含用于锁住香味的硅酮分散液。更任选地，硅酮以基于组合物的重量计0.1-0.5 wt%的量存在。任选地，芳香剂和硅酮以5:1-1:1的重量比存在。
所述组合物可任选地进一步包含溶剂，且通常所述溶剂包括水。
任选地，三酯季铵盐作为乳液分散在溶剂中，并且所述乳液包括含有三酯季铵盐和水溶胀性阳离子聚合物的混合物的颗粒。任选地，颗粒具有10-40微米、更任选地10-20或12-18微米的平均粒径。
任选地，组合物是织物软化剂组合物。
本发明还提供一种生产依据本发明的组合物的方法，该方法包括以下步骤：
a)提供作为溶剂的温度从30至60℃的水；
b)将水溶胀性阳离子聚合物分散到水中并混合以形成水性分散液；
c)添加三酯季铵盐至水性分散液中；和
d)混合产生的混合物以生产所述组合物，其中三酯季铵盐作为水性乳液被分散，且水性乳液包括含有三酯季铵盐和水溶胀性阳离子聚合物的混合物的颗粒。
任选地，在步骤a)中水的温度是50-60℃。
任选地，在步骤d)中进行混合，以使颗粒具有10-40微米、更任选地从10-20微米或12-18微米的平均粒径。
任选地，在步骤d)中使用剪切混合器进行混合1至4分钟的时间段，以形成乳液。
任选地，在步骤c)中酯季铵盐以熔化液体的形式被分散到水中。任选地，熔化液体包括芳香剂。
任选地，所述方法用于生产织物软化剂组合物。
本发明还提供一种软化织物的方法，其包括用本发明的组合物或通过本发明的方法生产的组合物处理织物。
任选地，所述组合物还包含芳香剂和所述方法提供传递到织物上的芳香剂。
本发明还提供本发明的组合物或通过本发明的方法生产的组合物作为织物软化剂的用途。
本发明至少部分地基于本发明人的发现，即水溶胀性阳离子聚合物，例如以上确认的阳离子线性共聚物(i)和/或以上确认的阳离子交联聚合物(ii)，当单独或作为混合物使用时，可用作用于三酯季铵盐的有效的聚合物分散/沉积助剂，以提供三酯季铵盐在溶剂、特别是在水中的稳定的分散体，其在软化性能和芳香传递方面是有效的。
特别是，本发明人发现，低成本的TEA酯季铵盐可由三酯季铵盐提供，后者呈现出比已知的单-、二-和三-酯季铵盐的混合物更少复杂的化学组成。一种优选的组合物包括在酯季铵盐中的至少90 wt%三酯，并可包括少至不到1%的高度可溶性的单酯季铵盐。
这种减少的单酯季铵盐组合物显著地降低在织物漂洗过程中有效的软化活性的可能损失。虽然一些固有的可分散性由三酯季铵盐组分维持，以致当仅将三酯季铵盐加入到水中时能够形成三酯季铵盐分散体，但生成的乳液表现出有限的稳定性和软化效果，因此不是技术上和商业上可接受的。然而，根据本发明的优选的实施方案，通过合并三酯季铵盐与所述聚合物分散/沉积助剂，三酯季铵盐的稳定性和性能可显著提升，以提供技术上和商业上可接受的酯季铵盐组合物。
本发明的适用性的其它领域将从下文提供的详细描述而变得显而易见。应该理解，详细的描述和具体的实施例，虽然指出了本发明的优选实施方案，但仅仅意欲为了举例说明的目的，并不意欲限制本发明的范围。
发明详述
AI指单酯季铵盐、二酯季铵盐和三酯季铵盐的合并量的有效重量。
传递的AI指用于洗衣负荷的酯季铵盐的质量(以克计)。负荷是3.5千克的织物(以重量计)。随着负荷的大小变化，例如在洗衣机中使用更小或更大尺寸的负荷，按比例调整传递的AI。
因此，本发明提供一种组合物，其包含(a)为烷醇胺和脂肪酸的季铵化反应产物的酯季铵盐，其中从至少90 wt%至最多100 wt%的酯季铵盐由三酯季铵盐组成和从0 wt%至最多10 wt%的酯季铵盐由单酯季铵盐和二酯季铵盐的至少一种组成，和(b)水溶胀性阳离子聚合物。
水溶胀性阳离子聚合物帮助将三酯季铵盐分散于水性组合物中和/或帮助将三酯季铵盐沉积在织物上。三酯季铵盐在组成中被最少化，因为在水性组合物中它不是完全可分散的。
在某些实施方案中，水溶胀性阳离子聚合物具有4-5 meq/g的电荷密度。在其它实施方案中，电荷密度是4-4.5、4-少于4.5、约4.5、4.5-5或大于4.5-5 meq/g。
在一个实施方案中，水溶胀性阳离子聚合物是以下聚合物中的至少一种：(i)阳离子线性共聚物，其衍生自丙烯酸和/或甲基丙烯酸或丙烯酸和/或甲基丙烯酸的盐与丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的聚合，所述共聚物具有从约10,000至约30,000,000的分子量；和(ii)阳离子交联聚合物，其衍生自从5至100摩尔百分比的阳离子乙烯基加成单体、从0至95摩尔百分比的丙烯酰胺和从70ppm至300ppm的双官能乙烯基加成单体交联剂的聚合；或聚合物(i)和(ii)的混合物。
一般来说，酯季铵盐由以下结构表示：
其中R4表示具有从8至22个碳原子的脂肪族烃基，R2和R3表示(CH2)s-R5，其中R5表示含有从8至22个碳原子的烷氧基羰基、苄基、苯基、(C1-C4)-烷基取代的苯基、OH或H；R1表示(CH2)tR6，其中R6表示苄基、苯基、(C1-C4)-烷基取代的苯基、OH或H；q、s和t各自独立地表示从1至3的整数；和X-是软化剂相容的阴离子。
酯季铵盐通常通过使脂肪酸甲酯与烷醇胺反应，接着用硫酸二甲酯季铵化生产(关于这种制备方法的进一步的细节描述于US-A-3,915,867中)。在某些实施方案中，烷醇胺包括三乙醇胺。脂肪酸可以是用来生产用于织物软化的酯季铵盐的任何脂肪酸。在本发明的任何实施方案中，脂肪酸可包括具有从12至22个碳原子、通常从16至18个碳原子的任何脂肪酸。脂肪酸的实例包括，但不限于，在椰子油、棕榈油、牛脂、菜油、鱼油中包含的脂肪酸，或化学合成的脂肪酸。在某些实施方案中，脂肪酸是包含在牛脂中的那些脂肪酸。
根据本发明，进行所述反应使得具有高含量的三酯季铵盐和低含量的单酯季铵盐和二酯季铵盐。
在一些实施方案中，从0 wt%至最多5 wt%、通常从0 wt%至最多1 wt%的酯季铵盐由单酯季铵盐组成。三酯季铵盐的量为酯季铵盐的至少90 wt %，任选地酯季铵盐的至少95 wt%，更任选地酯季铵盐的至少99 wt%。
脂肪酸甲酯与烷醇胺之间的特定摩尔比的选择控制单酯季铵盐、二酯季铵盐和三酯季铵盐各自在组合物中的量。通过选择约2.5:1-3:1的脂肪酸甲酯:烷醇胺的比例，三酯季铵盐可被最大化，同时减少单酯季铵盐或使其最小化。
如上所述的单酯季铵盐、二酯季铵盐和三酯季铵盐的重量百分比通过在出版物"季铵化三乙醇胺酯(酯季铵盐)经HPLC、HRCGC和NMR的特征鉴定(Characterisation of quaternized triethanol amine
esters (esterquats) by HPLC, HRCGC and NMR)" A.J. Wilkes, C. Jacobs, G.
Walraven和J.M. Talbot - Colgate Palmolive R&D Inc. - 第四届世界表面活性剂大会, 巴塞罗那, 3-7 VI 1996, 第382页中描述的定量分析方法测定。基于干燥样品测量的单酯季铵盐、二酯季铵盐和三酯季铵盐的重量百分比按照100%的基础归一化。需要归一化是由于存在10%-15%重量的非-季铵化物质，如酯胺和游离脂肪酸。因此，归一化重量百分比参照原料的纯的酯季铵盐组分。换言之，对于单酯季铵盐、二酯季铵盐和三酯季铵盐各自的重量%，重量%基于组合物中单酯季铵盐、二酯季铵盐和三酯季铵盐的总量。
在某些实施方案中，组合物中酯季铵盐的量为最多35%重量，任选地最多10%、最多9%、最多8%、最多7%、最多6%或最多5%重量。在某些实施方案中，所述量为0.01-35%、1-10%、1-8%、1-5%、1.5-5%或2-3.5%重量，优选1.5-5%或2-3.5%重量。
在某些实施方案中，脂肪酸可以是饱和的或部分不饱和的。通常所述脂肪酸，如牛脂脂肪酸，具有基于脂肪酸的总重量计0-80%的饱和度。任选地，牛脂脂肪酸具有从20至70的碘值。
使用这种百分比的饱和脂肪酸的酯季铵盐组合物不会受到100%饱和材料的加工缺陷的困扰。当用于织物软化时，所述组合物提供良好的消费者感知的织物柔软度，同时保持良好的香味传递。在其它实施方案中，所述量为至少50、55、60、65或70，最多75%。在其它实施方案中，所述量为不大于70、65、60、55或50，最少45%。在其它实施方案中，所述量为50-70%、55-65%或57.5-67.5%。在一个实施方案中，为饱和的脂肪酸链的百分比为约62.5%重量的脂肪酸。在这个实施方案中，这可从作为脂肪酸的来源的50:50比例的硬:软牛脂获得。
对于硬牛脂，这意味着来自牛脂的脂肪酸接近于全氢化。在某些实施方案中，全氢化的脂肪酸具有10或更少的碘值。对于软牛脂，这意味着来自牛脂的脂肪酸仅仅是部分氢化的。在某些实施方案中，部分氢化的脂肪酸具有至少40的碘值。在某些实施方案中，部分氢化的脂肪酸具有40-55的碘值。碘值可通过ASTM D5554-95 (2006)测量。在某些实施方案中，硬脂肪酸对软脂肪酸的比例是70:30-40:60。在其它实施方案中，所述比例是60:40-40:60或55:45-45:55。在一个实施方案中，所述比例是约50:50。因为在这些特定的实施方案中，硬牛脂脂肪酸和软牛脂脂肪酸各自覆盖不同水平的饱和度(氢化)的范围，因此全饱和的脂肪酸的实际百分比可以变化。在某些实施方案中，软牛脂含有约47%重量的饱和链。
饱和脂肪酸的百分比可通过使用脂肪酸的混合物制备酯季铵盐而达到，或所述百分比可通过混合酯季铵盐与不同量的饱和脂肪酸而实现。
在较高的AI水平，较大量的饱和脂肪酸比较低AI水平传递更显著的结果，因为饱和脂肪酸的绝对量更大，这提供显著的差别。虽然在较低的AI仍有结果的差异，但结果是较不显著的。
在某些实施方案中，传递的AI是2.8-8克/负荷。在其它实施方案中，传递的AI是2.8-7、2.8-6、2.8-5、3-8、3-7、3-6、3-5、4-8、4-7、4-6或4-5克/负荷。
虽然酯季铵盐可以固体形式提供，但它通常以液体形式存在于溶剂中。在某些实施方案中，溶剂包括水。
三酯季铵盐在水中不是高度可溶的。提供水溶胀性阳离子聚合物以增加三酯季铵盐在水中的可分散性，以使酯季铵盐形成水性乳液的颗粒，其在使用前具有稳定性并可在使用期间传递给织物以影响织物软化。
在实施方案中，由水溶胀性阳离子聚合物(i)和/或(ii)提供的乳液粒子的阳离子表面电荷，确保乳液粒子可在漂洗过程中显示出有效的织物沉积。
用于优选的实施方案的水溶胀性阳离子聚合物(i)和(ii)具有良好的水溶性和良好的生物降解性。
在某些实施方案中，水溶胀性阳离子线性共聚物(i)衍生自甲基丙烯酸的盐和丙烯酰胺的聚合。在某些实施方案中，在阳离子线性共聚物(i)的聚合中，所述盐包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的季铵盐，典型地为二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯的季铵盐。在某些实施方案中，阳离子线性共聚物(i)具有从约2,000,000至约3,000,000的分子量。
在某些实施方案中，水溶胀性阳离子交联聚合物(ii)衍生自使用75-200 ppm的交联剂、更任选地80-150 ppm的交联剂的聚合。在某些实施方案中，阳离子交联聚合物(ii)衍生自甲基丙烯酸的盐和丙烯酰胺的聚合。在某些实施方案中，在阳离子交联聚合物(ii)的聚合中，所述盐包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的季铵盐，典型地为二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯的季铵盐。在某些实施方案中，在阳离子交联聚合物(ii)的聚合中，所述聚合物在交联前具有从约2,000,000至约3,000,000的分子量。在某些实施方案中，在阳离子交联聚合物(ii)的聚合中，交联剂包括亚甲基双丙烯酰胺。
在某些实施方案中，组合物包含基于组合物的重量计0.05-0.5 wt%的水溶胀性阳离子聚合物，例如0.1-0.5
wt%的水溶胀性阳离子聚合物，通常0.15-0.25 wt%或约0.2 wt%的水溶胀性阳离子聚合物。
在某些实施方案中，三酯季铵盐与水溶胀性阳离子聚合物的重量比是25:1-5:1，例如20:1-10:1，通常17.5:1-12.5:1，更常常为约15:1。
组合物可作为无芳香剂的组合物提供，或其可含有芳香剂。芳香剂可以是游离或包囊的。根据用户的偏好，芳香剂的量可以是任何所需的量。在某些实施方案中，组合物包含基于组合物的重量计0.25-1 wt%的总芳香剂，通常从0.4-0.5 wt%的芳香剂。
芳香剂或香料，指能够提供合意的芳香剂给织物的散发香味的材料，并包含通常用于清洁剂组合物以提供愉快的香味和/或以抵消臭气的常规材料。芳香剂在环境温度下一般呈液态，虽然也可使用固体芳香剂。芳香剂材料包括，但不限于例如醛、酮、酯等的材料，其常规用来赋予愉快的芳香剂给洗衣组合物。天然存在的植物和动物油也通常用作芳香剂的组分。
在一些实施方案中，组合物可进一步包含用于锁住香味的硅酮分散液。在一些实施方案中，硅酮以基于组合物的重量计0.1-0.5 wt%的量存在。在一些实施方案中，芳香剂和硅酮以从5:1-1:1的重量比存在。
典型地，如上讨论的，组合物还包含溶剂，通常为水。在某些实施方案中，三酯季铵盐作为乳液分散在溶剂中，并且所述乳液包括含有三酯季铵盐和水溶胀性阳离子聚合物的混合物的颗粒。
更任选地，所述颗粒具有10-40微米、通常从10-20或12-18微米的平均粒径。
在一些实施方案中，组合物是织物软化剂组合物。
织物调理剂可另外地含有增稠剂。
织物调理剂可另外地含有螯合化合物。合适的螯合化合物能够螯合金属离子并以至少0.001%重量、优选地从0.001%至0.5%和更优选地0.005%至0.25%重量的织物软化组合物的水平存在。在性质上为酸性的螯合化合物可以酸性形式或者作为复合物/盐(具有合适的抗衡阳离子如碱金属或碱土金属离子、铵或取代的铵离子或其任何混合物)存在。螯合化合物选自氨基羧酸化合物和有机氨基膦酸化合物，及所述化合物的混合物。合适的氨基羧酸化合物包括：乙二胺四乙酸(EDTA)；N-羟基乙二胺四乙酸；氮川三乙酸(NTA)；和二乙三胺五乙酸(DEPTA)。合适的有机氨基膦酸化合物包括：乙二胺四(亚甲基膦酸)；1-羟基乙烷1,1-二膦酸(HEDP)；和氨基三(亚甲基膦酸)。在某些实施方案中，组合物可包括氨基三亚甲基膦酸，其作为Dequest™ 2000可从Monsanto获得。
在某些实施方案中，组合物可包括C13-C15脂肪醇EO 20:1，其是具有平均20个乙氧基化物基团的非离子表面活性剂。在某些实施方案中，所述量为0.05-0.5重量%。
在某些实施方案中，组合物可含有硅酮作为消泡剂，如Dow Corning™1430消泡剂。在某些实施方案中，所述量为0.05-0.8重量%。
所述组合物可通过用该组合物处理织物而用来软化织物。这可在洗涤的冲洗周期内使用液体织物软化剂进行。
本发明还提供一种生产依据本发明的组合物的方法，该方法包括以下步骤：
a)提供作为溶剂的温度从30至60℃的水；
b)将水溶胀性阳离子聚合物分散到水中并混合以形成水性分散液；
c)添加三酯季铵盐至水性分散液中；和
d)混合产生的混合物以生产所述组合物，其中三酯季铵盐被分散为水性乳液，且所述水性乳液包括含有三酯季铵盐和水溶胀性阳离子聚合物的混合物的颗粒。
在某些实施方案中，在步骤a)中水的温度是50-60℃。
在某些实施方案中，在步骤d)中进行混合，以使颗粒具有10-40微米、更任选地从10-微米或12-18微米的平均粒径。
在某些实施方案中，在步骤d)中使用剪切混合器进行混合1至4分钟的时间段，以形成乳液。
在某些实施方案中，在步骤c)中酯季铵盐以熔化液体的形式被分散到水中。在某些实施方案中，熔化液体包括芳香剂。
在某些实施方案中，所述方法用于生产织物软化剂组合物。
本发明还提供一种软化织物的方法，其包括用本发明的组合物或通过本发明的方法生产的组合物处理织物。
在某些实施方案中，所述组合物还包含芳香剂和所述方法提供传递到织物上的芳香剂。
本发明还提供本发明的组合物或通过本发明的方法生产的组合物作为织物软化剂的用途。
所述组合物可含有可加入到织物软化剂中的任何材料。材料的实例包括，但不限于表面活性剂、增稠聚合物、着色剂、粘土、缓冲剂、硅酮、脂肪醇和脂肪酯。
本发明的具体实施方案
本发明在以下实施例中进一步描述。实施例仅仅是示例性的并不以任何方式限制如所述的和要求保护的本发明的范围。
实施例
1
在实施例1中，制备基于三乙醇胺牛脂脂肪酸的三酯季铵盐的织物调理剂组合物。
在实施例1中，提供温度55℃的去离子水。具有如上所述的式(i)的线性阳离子聚合物以商业上可获得的FS100-型聚合物的形式由SNF提供。提供一种乳酸形式的缓冲剂。还提供以商品名Dequest 2000已知的、得自Monsanto的商业上可获得的螯合化合物形式的、具有式氨基三(亚甲基膦酸)的螯合化合物。将水溶胀性阳离子聚合物(0.2 wt%)、缓冲剂(0.071 wt%)和螯合化合物(0.1 wt%)加入到水(94.29 wt%)中，所有百分比均是相对于最终组合物的，并在高剪切下混合2分钟。
然后熔化液体酯季铵盐(包含至少90 wt%的三酯季铵盐和少于1 wt%的单酯季铵盐，与芳香剂混合)，加入到混合水溶液中。这样的具有高三酯季铵盐含量的酯季铵盐经商业从Kao
Corporation获得。以包含5.0 wt%的最终组合物的量加入三酯季铵盐。以包含0.5 wt%的最终组合物的量加入芳香剂。使用高剪切混合机混合产生的混合物另外4分钟的时间段。
一种稳定的水性乳液由三酯季铵盐和水溶胀性阳离子聚合物的混合物的颗粒形成。
实施例
2
在实施例2中，重复实施例1的方法用于许多组合物，其中与实施例1比较，仅修改了水溶胀性阳离子聚合物的量。
对于范围从0.05-0.4 wt%的不同浓度的水溶胀性阳离子聚合物，测定酯季铵盐和阳离子聚合物混合物的粒径且结果示于下表中。所有的粒径测量使用Malvern 2000 Mastersizer进行。报告体积平均粒径。见下表1。
表1
| Wt.%线性阳离子聚合物(FS-100型) | 粒径(微米) |
| 0.05 | 32 |
| 0.08 | 31 |
| 0.1 | 22.5 |
| 0.15 | 16.2 |
| 0.15 | 35.3 |
| 0.18 | 23.7 |
| 0.18 | 18.8 |
| 0.2 | 14.2 |
| 0.2 | 15.6 |
| 0.3 | 14.9 |
| 0.4 | 12.1 |
上表显示，当水溶胀性阳离子聚合物具有至少约0.2 wt%的浓度时，对于5 wt%的三酯季铵盐浓度而言，粒径变得相对恒定，并在10-20微米、通常12-18微米的范围内。
实施例
3-6
和比较实施例
1
在实施例3-6中，重复实施例1的方法用于许多组合物，其中与实施例1比较，仅仅再次修改了水溶胀性阳离子聚合物的量。
在实施例3-6中，组合物分别地具有0.2、0.15、0.1和0.05 wt%的相同阳离子聚合物。在各个实施例中，如同实施例1，有5 wt%的相同三酯季铵盐。
比较实施例1采用目前商业上可获得的包含单-、二-和三酯季铵盐混合物的TEA酯季铵盐组合物，其被用作对照组合物。组合物使用5 wt%的TEA酯季铵盐组合物。
测试实施例3-6和比较实施例1的每一个的组合物以确定组合物在第一天传递芳香剂至织物并软化织物的能力。这些结果也示于表1中。制剂的性能依据以下方案测试：
方案
在标准美国式洗衣机中的满负荷洗涤
在使用90克的阴离子表面活性剂基清洁剂的洗涤循环后，每次实验使用79克加入漂洗液中的产物。织物负荷由12块特里擦手毛巾(terry hand towels) (大约1.4 Kg)和混合的衣服负荷(大约1.6 Kg)组成。有15分钟洗涤周期和4分钟冲洗周期。所有的特里毛巾经线干燥。一个毛巾子集被切成小块并由感官评判小组按照从1至10的等级评价它们的香味强度。将全部毛巾折叠并由感官评判小组按照从1至10的等级评价它们的柔软强度。阳性(目前商业织物软化剂产物)和阴性(在冲洗液中无软化剂)对照用于筛选试验中。每次实验由阳性和阴性对照和4个实验产品组成。
表2显示水溶胀性阳离子聚合物可使含有高三酯的组合物增溶以制备有效的织物调理剂。
表2
| 软化剂组合物AI | 平均粒径(μm) | 芳香剂 | 柔软性 | |
| 实施例3 | 5 wt%三酯季铵盐/0.2 wt% FS-100型线性阳离子聚合物 | 20 | 5.05 | 7.5 |
| 实施例4 | 5 wt%三酯季铵盐/0.15 wt% FS-100型线性阳离子聚合物 | 20 | 4.0 | 4.0 |
| 实施例5 | 5 wt%三酯季铵盐/0.1 wt% FS-100型线性阳离子聚合物 | 25 | 3.8 | 4.9 |
| 实施例6 | 5 wt%三酯季铵盐/0.05 wt% FS-100型线性阳离子聚合物 | 35 | 3.85 | 5.0 |
| 比较实施例1 | 5 wt% TEA酯季铵盐对照 | 20 | 4.95 | 7.5 |
比较实施例
用按组合物的重量计0.3重量%的非-水溶胀性阳离子聚合物重复实施例1。研究的聚合物为聚季铵盐-7、Armosoft PQ聚醚聚季铵盐氯化铵和Alcoclear CCPII 2-丙烯酸、2-甲基-, 2-(二甲基氨基)乙酯、均聚物、乙酸酯。用即刻分离的聚季铵盐-7和Armosoft PQ制备组合物。将一种具有Alcoclear CCPII的组合物分离过夜。非-水溶胀性阳离子聚合物不能形成一种稳定的乳液。
如贯穿本文所用的，范围用作描述处于所述范围内的各个值和所有值的速记。所述范围内的任何值可被选作所述范围的端值。此外，本文引用的所有参考文献均通过引用以其全部结合到本文中。在本公开的定义和引用的参考文献的定义有抵触的情况下，以本公开为准。
除非另外指明，本文和在说明书别处表示的所有百分比和量应被理解为是指重量百分比。给出的量是基于材料的有效重量。
Claims (31)
1.一种组合物，其包含(a)为烷醇胺和脂肪酸的季铵化反应产物的酯季铵盐，其中从至少90 wt%至最多100 wt%的酯季铵盐由三酯季铵盐组成和从0
wt%至最多10 wt%的酯季铵盐由单酯季铵盐和二酯季铵盐的至少一种组成，和(b)水溶胀性阳离子聚合物。
2.权利要求1的组合物，其中从0 wt%至最多5 wt%的酯季铵盐由任选0 wt%至最多1 wt%的单酯季铵盐组成。
3.任一项前述权利要求的组合物，其中所述烷醇胺包括三乙醇胺。
4.任一项前述权利要求的组合物，其中脂肪酸包括来自牛脂的脂肪酸。
5.权利要求5的组合物，其中牛脂脂肪酸具有基于脂肪酸总重量计0-80%的饱和度。
6.权利要求5或权利要求6的组合物，其中牛脂脂肪酸具有从20至70的碘值。
7.任一项前述权利要求的组合物，其中所述酯季铵盐以按所述组合物的重量计0.01-35%，任选按重量计1-10%、1-8%、1-5%、1.5-5%或2-3.5%的量存在。
8.任一项前述权利要求的组合物，其中水溶胀性阳离子聚合物具有4-5 meq/g，任选地4-4.5、4-少于4.5、约4.5、4.5-5或大于4.5-5 meq/g的电荷密度。
9.任一项前述权利要求的组合物，其中水溶胀性阳离子聚合物是以下聚合物的至少一种：(i) 阳离子线性共聚物，其衍生自丙烯酸和/或甲基丙烯酸、或丙烯酸和/或甲基丙烯酸的盐与丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的聚合，所述共聚物具有从约10,000至约30,000,000的分子量；和(ii) 阳离子交联聚合物，其衍生自从5至100摩尔百分比的阳离子乙烯基加成单体、从0至95摩尔百分比的丙烯酰胺和从70ppm至300ppm的双官能乙烯基加成单体交联剂的聚合；或聚合物(i)和(ii)的混合物。
10.权利要求9的组合物，其中阳离子线性共聚物(i)衍生自甲基丙烯酸的盐和丙烯酰胺的聚合。
11.权利要求9的组合物，其中在阳离子线性共聚物(i)的聚合中，所述盐包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的季铵盐，任选地所述盐包括二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯的季铵盐。
12.权利要求9-12的任一项的组合物，其中阳离子线性共聚物(i)具有从约2,000,000至约3,000,000的分子量。
13.权利要求9的组合物，其中阳离子交联聚合物(ii)衍生自使用75-200 ppm、任选地80-150 ppm的交联剂的聚合。
14.权利要求9的组合物，其中阳离子交联聚合物(ii)衍生自甲基丙烯酸的盐和丙烯酰胺的聚合。
15.权利要求14的组合物，其中在阳离子交联聚合物(ii)的聚合中，所述盐包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的季铵盐，任选地所述盐包括二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯的季铵盐。
16.权利要求9或13-15的任一项的组合物，其中在阳离子交联聚合物(ii)的聚合中，所述聚合物在交联前具有从约2,000,000至约3,000,000的分子量。
17.权利要求9或13-16的任一项的组合物，其中在阳离子交联聚合物(ii)的聚合中，交联剂包括亚甲基双丙烯酰胺。
18.任一项前述权利要求的组合物，其中组合物包含基于组合物重量计0.05-0.5
wt%、任选地0.15-0.25
wt%或约0.2 wt.%的水溶胀性阳离子聚合物。
19.任一项前述权利要求的组合物，其中三酯季铵盐与水溶胀性阳离子聚合物的重量比是25:1-5:1，任选地20:1-10:1、17.5:1-12.5:1，或约15:1。
20.任一项前述权利要求的组合物，其还包含溶剂，任选溶剂是水。
21.权利要求20的组合物，其中三酯季铵盐作为乳液分散在溶剂中，并且所述乳液包括含有三酯季铵盐和水溶胀性阳离子聚合物的混合物的颗粒。
22.权利要求21的组合物，其中所述颗粒具有10-40微米、任选地10-20微米或12-18微米的平均粒径。
23.任一项前述权利要求的组合物，其是织物软化剂组合物。
24.一种生产依据任一项前述权利要求的组合物的方法，该方法包括以下步骤：
a)提供30-60℃的温度的水；
b)将水溶胀性阳离子聚合物分散到水中并混合以形成水性分散液；
c)添加三酯季铵盐至水性分散液中；和
d)混合产生的混合物以生产所述组合物，其中三酯季铵盐作为水性乳液被分散，且所述水性乳液包括包含三酯季铵盐和水溶胀性阳离子聚合物的混合物的颗粒。
25.权利要求24的方法，其中在步骤a)中，水的温度是50-60℃。
26.权利要求24或权利要求25的方法，其中在步骤d)中进行混合，以使颗粒具有10-40微米、任选12-18微米的平均粒径。
27.权利要求24-26的任一项的方法，其中在步骤d)中使用剪切混合器进行混合1-4分钟的时间段，以形成乳液。
28.权利要求24-27的任一项的方法，其中在步骤c)中酯季铵盐以熔化液体的形式被分散到水中。
29.权利要求28的方法，其中所述熔化液体包括芳香剂。
30.一种软化织物的方法，其包括用权利要求1-23的任一项的组合物或通过权利要求24-29的任一项的方法生产的组合物处理织物。
31.依据权利要求1-23的任一项的组合物或通过权利要求24-29的任一项的方法生产的组合物作为织物软化剂的用途。
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