CN1050576A - 含有季铵化二取代咪唑啉酯织物柔软化合物和非离子织物柔软化合物的织物柔软和抗静电 - Google Patents

含有季铵化二取代咪唑啉酯织物柔软化合物和非离子织物柔软化合物的织物柔软和抗静电 Download PDF

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Abstract

本发明涉及织物处理组合物，它含有季铵化二取 代咪唑啉酯织物柔软化合物，非离子织物柔软化合物 和液体载体。本发明的织物处理组合物具有希望的 贮存稳定性，粘度和织物整理等性能。该组合物可以 是液体分散液形式或是释放到固体载体上的固体组 合物。

Description

本发明涉及含有季铵化二取代咪唑啉酯织物整理化合物和非离子织物整理化合物的织物柔软和抗静电组合物，尤其是，本发明涉及具有希望的贮存稳定性、粘度、织物柔软性和抗静电性的织物柔软和抗静电组合物。它们特别适用于织物洗涤操作的漂洗循环。
在织物处理组合物中已经使用了多种不同类型的织物整理剂。作为活性成份常用于这样的组合物的一类化合物包括具有两个长烷基链的基本上不溶于水的季氮化合物，该类物质的实例是用两个长链烷基取代的二脂二甲基氯化铵，咪唑啉及咪唑啉化合物，这类物质通常是以水分散液的形式来制备的。
取代的咪唑啉化合物用作织物整理剂是已知的。咪唑啉盐本身或它与其它试剂的结合已经用在织物的处理中。英国专利说明书1，565，808（1980年4月23日授权于Hoechst  Aktiengesellschaft）披露了一种纺织品柔软剂组合物，它由咪唑啉或其盐、或是该咪唑啉或其盐的混合物的水溶液或水分散液组成。在Hoechst专利中披露的咪唑啉可以含一个由酯键间隔的烷基链。美国专利4，724，089（1988年2月9日授权于Konig等人）披露了织物处理组合物，组合物含有二烷基咪唑啉化合物或其盐，它们可以含有一个由酯键间隔的烷基链。美国专利4，806，255（1989年2月21日授权于Konig等人）披露了含水织物整理组合物，组合物含有二（高级烷基）环胺和具有键合到季氮原子上的两个高级烷基的季铵柔软剂。美国专利4，661，269（1987年4月28日授权于Trinh等人）披露了漂洗时添加的液体织物柔软组合物，组合物含有高级脂肪酸与多胺的反应产物，具有仅一个长链无环脂肪烃基的阳离子含氮盐，还可含有具有2个或多个长链无环脂肪烃基或是一个所说的基团和一个芳烷基基团的阳离子含氮盐。高级脂肪酸与多胺的一个可能的反应产物包括一个咪唑啉化合物。
咪唑啉酰胺和咪唑啉酯盐二者作为织物整理剂的使用也是已知的。美国专利2，874，074（1959年2月17日授权于Johnson）披露了唑唑啉盐整理织物的使用，披露的咪唑啉盐可以含有一个由酯键间隔的烷基链。美国专利3，689，424（1972年9月5日授权于Berg等人）披露了含有织物柔软组份的洗涤组合物，其中柔软组份可以含有含两个烷基的季铵化合物。所披露的季铵化合物之一是含有一个由酯键间隔烷基链的取代的咪唑啉盐。美国专利3，681，241（1972年8月1日授权于Rudy）披露了含有酰胺咪唑啉盐和其它阳离子织物整理剂混合物的织物整理组合物。美国专利4，661，269（1987年4月28日授权于Trinh等人，如前所述）披露了作为可含有组份的咪唑啉酰胺化合物。
美国专利4，233，451（1980年11月11日授权于Pracht等人）和美国专利4，127，489（1978年11月28日授于Pracht等人）披露了含有二取代咪唑啉化合物的织物柔软组合物，咪唑啉可以含有一个由酯键间隔的烷基链，且与其它织物整理剂相结合，整理剂包括具有含至少8个碳原子的一个或2个直链有机基团的季铵化合物。
然而，这些参考文献都未披露季咪唑啉酯盐与某些其它的非离子织物整理剂（如含酯的非离子化合物）的结合使用，也未涉及本发明获得的希望的贮存稳定性、粘度和织物的整理性。
因此，本发明的一个目的是提供一种织物柔软和抗静电组合物，它通过咪唑啉酯盐和非离子织物整理化合物的结合来改善柔软剂的性能和稳定性。
本发明的另一个目的是提供一种用含有季咪唑啉酯化合物和非离子织物整理化合物的水分散液态理织物的方法。
本发明的再一个目的是提供用特定织物处理组合物处理织物而整理织物的方法，该组合物含有本发明所述的配料，并以固体形式存在。该固体组合物可释放到可用于热空气衣物干燥器的片料上。
这些目的是通过本发明来实现的。
本发明提供一种液体织物柔软和抗静电组合物，包括：
（a）约1-30%（重量）的季铵化二取代的咪唑啉酯柔软化合物，结构式为：
Figure 901082384_IMG6
或
Figure 901082384_IMG7
或它们的混合物，其中R和R1分别是C11-C21的烃基，R2是C1-C4的烃基，A-是阴离子，m和n分别在约2至4范围内，
（b）约1-30%（重量）的非离子织物柔软化合物，
（c）液体载体。
本发明的织物柔软和抗静电组合物也可以是固体形式，并且可释放到固体载体上。
本发明的组合物含有季咪唑啉酯化合物和非离子织物柔软化合物的混合物，其中所说的混合物可是在液体载体中或释放到固体载体上。本发明组合物可用于织物处理之用以及头发整理之用，在配方中，不但可只含有织物柔软活性剂，而且还可含有洗涤剂和织物柔软活性剂。
季铵化咪唑啉酯柔软化合物
本发明含有作为主要成份的大约1-30%（重量）优选约2-20%（重量），最佳约3-8%（重量）的季铵化二取代的咪唑啉酯柔软化合物，结构式如下：
或是它们的混合物，式中R和R1分别是C11-C21的烃基，优选C13-C17的烷基，最佳是C17直链烷基，R2是C1-C4烃基，优选C1-C3烷基，链烯基或羟烷基，如甲基（最优选），乙基，丙基，丙烯基，羟乙基，2，3-二羟丙基等;m和n分别为约2至4，优选约2，其中相反离子A-不是特别严格的，它可以是任何与柔软剂相容的离子，例如，氯化物，溴化物，甲基硫酸酯，乙基硫酸酯，甲酸酯，硫酸酯，硝酸酯等。该季铵化二取代的咪唑啉化合物的例子包括1-乙基硬脂酸酯-2-十七烷基-3-甲基咪唑啉氯化物，1-乙基硬脂酸酯-2-十七烷基-3-甲基咪唑啉溴化物，1-乙基硬脂酸酯-2-十七烷基-3-甲基咪唑啉碘化物，1-乙基硬脂酸酯-2-十七烷基-3-甲基咪唑啉甲基硫酸酯，1-乙基硬脂酸酯-2-十七烷基-3-乙基咪唑啉氯化物，1-乙基硬脂酸酯-2-十七烷基-3-乙基咪唑啉溴化物，1-乙基硬脂酸酯-2-十七烷基-3-乙基咪唑啉碘化物，1-乙基硬脂酸酯-2-十七烷基-3-乙基咪唑啉乙基硫酸酯，1-乙基脂-2-脂-3-甲基咪唑啉氯化物，1-乙基脂-2-脂-3-甲基咪唑啉溴化物，1-乙基脂-2-脂-3-甲基咪唑啉碘化物，1-乙基脂-2-脂-3-甲基咪唑啉甲基硫酸酯，1-乙基脂-2-脂-3-乙基咪唑啉氯化物，1-乙基脂-2-脂-3-乙基咪唑啉溴化物，1-乙基脂-2-脂-3-乙基咪唑啉碘化物，1-乙基脂-2-脂-3-乙基咪唑啉乙基硫酸酯，1-乙基十八烷基-2-十七烷基-3-甲基咪唑啉氯化物，1-乙基十八烷基-2-十七烷基-3-甲基咪唑啉溴化物，1-乙基十八烷基-2-十七烷基-3-甲基咪唑啉溴化物，1-乙基十八烷基-2-十七烷基-3-甲基咪唑啉碘化物，1-乙基十八烷基-2-十七烷基-3-甲基咪唑啉甲基硫酸酯，1-乙基十八烷基-2-十七烷基-3-乙基咪唑啉氯化物，1-乙基十八烷基-2-十七烷基-3-乙基咪唑啉溴化物，1-乙基十八烷基-2-十七烷基-3-乙基咪唑啉碘化物，1-乙基十八烷基-2-十七烷基-3-乙基咪唑啉乙基硫酸酯，1-乙基十六烷基-2-十五烷基-3-甲基咪唑啉氯化物，1-乙基十六烷基-2-十五烷基-3-甲基咪唑啉溴化物，1-乙基十六烷基-2-十五烷基-3-甲基咪唑啉碘化物，1-乙基十六烷基-2-十五烷基-3-甲基咪唑啉甲基硫酸酯，1-乙基十六烷基-2-十五烷基-3-乙基咪唑啉氯化物，1-乙十六烷基-2-十五烷基-3-乙基咪唑啉溴化物，1-乙基十六烷基-2-十五烷基-3-乙基咪唑啉碘化物和1-乙基十六烷基-2-十五烷基-3-乙基咪唑啉乙基硫酸酯。
在本发明实践中用作柔软活性剂和抗静电剂的上述化合物可由季铵化取代的咪唑啉酯化合物来制备。
可用已知的季铵化方法实现季铵化，优选的季铵化方法披露于共同美国专利申请号07/403，541（1989年9月6日由Theresa Rosario-Jansen和Glen D. Lichtenwalter申请）中，题为“制备季铵化咪唑啉织物整理化合物的方法”，此处引入该文献作为参考。在该共同申请的参考文献中披露的季铵化方法中，取代的咪唑啉酯化合物在温度范围约50-100℃、优选约70-85℃开始液化并形成无水熔体，然后，在搅拌和无水条件下，无水熔体与选自C1-C4卤化物，苄基卤化物、二甲基硫酸酯、二乙基硫酸酯和丙基硫酸酯的季铵化剂接触;优选的季铵化剂包括氯甲烷（最优选），二甲基硫酸酯和二乙基硫酸酯。季铵化剂与液体咪唑啉酯接触的方式取决于在反应温度下季铵化剂的相态。气相季铵化剂可鼓泡通过液态咪唑啉酯，或是加到含液体咪唑啉酯化合物的密闭反应室中。季铵化反应时间约为1-4小时。季铵化剂时咪唑啉酯的量取决于在反应混合物中季咪唑啉酯化合物对非离子柔软化合物的比例。
在制备本发明组合物的优选方法中，用二取代的咪唑啉酯非离子织物柔软化合物，使用披露于Rosario-Jansen/Lichten  walter专利申请中的季铵化方法，然后，在Rosario-Jansen/Lichten  walter专利申请披露的条件下以足够形成反应产物的时间将二取代的咪唑啉酯化合物与季铵化剂反应，其中所说的反应产物含有约1-99%（摩尔）、优选约30-90%（摩尔）、最优选约40-80%（摩尔）的季铵化二取代的咪唑啉酯化合物和约99-1%（摩尔）、优选约70-100%（摩尔）、最优选约60-20%（摩尔）的初始二取代的咪唑啉酯反应物。存在于反应产物中的季铵化剂通过已知技术的方法（如蒸馏法）除去。可用液体载体直接稀释反应产物制备本发明的组合物。反应产物也可固化（如冷却），并释放到固体载体上。
季铵化咪唑啉酯化合物可用已知的方法制备，优选的方法是在悬而未决的美国专利申请号07/288，044（1988年12月21日申请，此处引入该文献作为参考）中披露的两步合成法。在该参考文献披露的合成法中，选自脂肪酸、脂肪酸卤化物、脂肪酸酐或脂肪酸短链酯的酰化剂与多胺反应形成单取代的咪唑啉中间体化合物;在第二步中，咪唑啉中间体进一步与选自脂肪酸单酯和脂肪酸单、二和三甘油酯的酯化剂反应，反应产物是二取代的咪唑啉酯化合物。制备二取代的咪唑啉酯化合物的该两步法可通过在有有效催化量的酯交换催化剂（如在悬而未决的美国专利申请号07/287，922，1988年12月21日申请中所述）情况下的酯化步骤来改进。
由于在烷基取代基上的酯基团，确信含于本发明组合物中的季铵化二取代的咪唑啉酯化合物可生物降解并易于水解。并且，在一定条件下含于本发明组合物中的咪唑啉化合物是易于开环的，因此，应注意在避免这些结果的条件下处理上述化合物，例如，优选在pH值为大约1.5-5，最好约1.8-3.5的条件下配制本发明的稳定的液体组合物，pH值可由添加Bronsted酸来调节，适用的Bronsted酸的例子包括无机酸、羧酸，特别是低分子量（C1-C5）的羧酸和烷基磺酸。适用的有机酸包括甲酸、乙酸、苯甲酸、甲基磺酸和乙基磺酸，适用的无机酸包括HCl，H2SO4，HNO3和H3PO4;优选的酸是盐酸和磷酸。另外，含有这些化合物的组合物必须基本上保持没有未质子化的无环胺。
非离子织物柔软化合物
本发明含有作为主要成份的约1-30%（重量）、优选约2-20%（重量）、最优选约2-8%（重量）的非离子（优选含酯）织物柔软化合物。本发明使用的非离子织物柔软化合物可选自任何已知的非离子织物柔软化合物，本发明使用的非离子织物柔软化合物的例子包括酰胺，二取代的咪唑啉和高级单和二甘油酯。
优选的非离子织物柔软化合物的一种类型是二取代的咪唑啉、优选二取代的咪唑啉织物柔软化合物的例子结构式如下：
Figure 901082384_IMG9
式中R3和R4分别为C11-C21的烃基，优选为C13-C17烷基，最优选为C15-C17直链烷基，m和n分别为2至4，优选m和n都是2，X是0（优选）、S或NR5，R5是H或是C1-C4烷基。应当理解，取代基R3和R4可以用各种基团（如烷氧基或羟基）取代，或者进行枝化，但这样的物质在本发明中不是优选的。此外，R3和R4也可以是不饱和基团（即链烯基）。
其中X为NH的二取代的咪唑啉衍生物的例子包括硬脂酰氨乙基-2-硬脂酰咪唑啉，硬脂酰氨乙基-2-十六烷咪唑啉，硬脂酰氨乙基-2-十四烷咪唑啉，十六烷酰氨乙基-2-十六烷咪唑啉，十六烷酰氨乙基-2-十四烷咪唑啉，硬脂酰氨乙基-2-脂咪唑啉，十四烷酰氨乙基-2-脂咪唑啉，十六烷酰氨乙基-2-脂咪唑啉，椰子酰氨乙基-2-椰子咪唑啉，脂酰氨乙基-2-脂咪唑啉，以及这样的咪唑啉化合物的混合物。
其中X为S（硫）的二取代咪唑啉衍生物的例子包括硬脂酰硫羟乙基-2-硬脂酰咪唑啉，硬脂酰硫羟乙基-2-十六烷咪唑啉，硬脂酰硫羟乙基-2-十四烷咪唑啉，十六烷硫羟乙基-2-十六烷咪唑啉，十六烷硫羟乙基-2-十四烷咪唑啉，十六烷硫羟乙基-2-脂咪唑啉，十四烷硫羟乙基-2-脂咪唑啉，硬脂酰硫羟乙基-2-脂咪唑啉，椰子硫羟乙基-2-椰子咪唑啉，脂硫羟乙基-2-脂咪唑啉，以及这类化合物的混合物。
最优选的非离子织物柔软化合物是下式二取代咪唑啉酯化合物
式中R3、R4、m和n如上所述定义。
由披露在悬而未决申请中的方法制备的二取代咪唑啉酯化合物的例子包括：硬脂酰氧乙基-2-硬脂酰咪唑啉，硬脂酰氧乙基-2-十六烷基咪唑啉，硬脂酰氧乙基-2-十四烷基咪唑啉，十六酰氧乙基-2-十六烷基咪唑啉，十六酰氧乙基-2-十四烷基咪唑啉，硬脂酰氧乙基-2-脂咪唑啉，十四酰氧乙基-2-脂咪唑啉，十六酰氧乙基-2-脂咪唑啉，氧乙基-2-椰子咪唑啉的椰子酯，以及氧乙基-2-脂咪唑啉的脂酯。
正如本发明的季铵化柔软化合物的情况一样，由于长链烷基取代基上含有酯基，确信这些最优选的化合物是生物可降解的。还确信该酯基部分增加了柔软化合物的水解率。因此，含有这类优选非离子化合物的组合物将以本文已披露的用以处理含季铵化二取代咪唑啉酯柔软化合物组合物的方法来处理，即保持组合物的pH值为1.5-5.0，优选1.8-3.5，并且没有未质子化的无环胺。
本发明用作非离子织物整理化合物的优选的二取代咪唑啉化合物可用标准化学反应来制备，例如，在典型的合成例中，式R3COOH脂肪酸与通式为NH2-（CH2）m-NH-（CH2）n-X-H（式中R3、m、n和X如上述定义）的多胺反应，形成中间体咪唑啉，然后中间体与式为R4COOCH3（式中R4如上述定义）的脂肪酸的甲酯反应，得到所需要的反应产物。合成取代咪唑啉化合物的优选方法是如已经在本文中披露的制备季铵化二取代咪唑啉酯化合物的方法。然而，化学技术领域中的熟练技术人员将很清楚，该反应次序使得要制备的化合物有很大的选择余地。
液体载体
本发明的组合物还含有液体载体，例如水，C1-C4-无醇，如乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇及它们的混合物，其中异丙醇是优选的。这些组合物含有大约40-99%（重量），优选约70-90%（重量）的液体载体。优选的组合物含有水和C1-C4一元醇的混合物，在液体载体中，C1-C4一元醇的优选量约为0.1-10%（以柔软活性剂重量计）。应当注意的是含于组合物中的低级醇溶剂将在咪唑啉酯化合物季铵化后加入，因为在季铵化中该溶剂的存在将减少产率和纯度。
用于本发明的柔软化合物不溶于水基载体，它以精细分散颗粒的形式存在于其中，这些颗粒优选为亚微米尺寸，最优选具有平均粒径约0.1-0.5微米，通常是由高剪切混合来制备的。
上述类型的颗粒分散液还可通过标准非碱乳化剂、尤其是非离子增量剂（例如脱水山梨醇单硬脂酸酯）来稳定化以防沉积。这类非离子及其用量已在美国专利4，454，049（于1984年6月12日授权于MacGilp等人）中有披露，此处引入该文献作为参考。
适用于本发明组合物的非离子增量剂的特殊实例包括：甘油醇（优选单硬脂酸甘油酯），脂肪醇（如十八烷醇），乙氧基化线性醇（优选Neodol 23-3，它是C12-C13线性醇与3摩尔环氧乙烷的缩合产物，由Shell化学公司市售），以及它们的混合物，特别优选的是单硬脂酸甘油酯和Neodol 23-3的混合物，通常，这样的非离子增量剂将含有大约0.1-10%（以组合物重量计）。
固体载体
可用固体载体代替液体载体，例如，本发明柔软化合物可吸附在如硫酸钾、微粉化二氧化硅、粉化尿素等的固体颗粒上，并加至洗涤的漂洗浴中。换言之，柔软剂可释放至料片（如纸巾、无纺织物等）上，并与湿织物一起在热空气衣物干燥器中转动，其方法是工业中已知的Bounce
Figure 901082384_IMG11
商标干燥器添加产品的方法。这种固体形式组合物和载体材料已被披露在美国专利3，442，692（1969年5月6日授权于Gaiser）中，在此引入该文献作为参考。通常，这类固体形式的组合物将含有约1-20%。可生物降解的织物柔软化合物和约80-99%的固体载体。
可有可无的配料
本发明完全配制的织物柔软组合物还可含各种配料，包括（但不限制）一种或多种下述物质。季铵化酯-铵柔软化合物
季铵化酯-铵柔软化合物
本发明的组合物还可含有季铵化酯铵柔软化合物，这样的化合物可以是下述通式：
Figure 901082384_IMG12
式中每个R6取代基是C1-C6烃基，优选是C1-C3烷基，R7是短链烃基或是C14-C22的烃基，R8是长链C13-C21烃基;相反离子A-文中要求不特别严格，可以是任何柔软剂相容的离子，例如，氯化物，溴化物，甲基硫酸酯，甲酸酯，硫酸酯、硝酸酯等。可以理解，取代基R6、R7和R8还可以用不同的基团（如烷氧基或羟基）取代或枝化，但这类物质在本发明中不是优选的。此外，R6、R7和R8还可以是不饱和的（即链烯基）。可以认为，优选的化合物是二脂二甲基铵盐的各种单酯（例如，DTDMAC，广泛用作织物柔软化合物）。
季铵化酯铵柔软化合物的非限性说明例如下：
用于季铵化2-羟丙基单酯铵盐（其中所有长链烷基取代基是直链）的非限定性说明例包括：
上述酯铵化合物有点易水解，在用其配制本文组合物时要特别仔细。因此，组合物的pH值将调在上文规定的范围内，pH值的调节也可由已公布在本文中的方法来完成。
常用的季铵柔软剂
本发明的组合物还可含有常用的单和二（高级烷基）季铵柔软剂，该组合物可以含有0-25%（优选0.1-10%）的常用二（高级烷基）季铵柔软剂。
上文中使用的常用季铵盐的“高级烷基”指的是含有约8至30个碳原子，优选约11至22个碳原子的烷基，这类常用季铵盐的例子包括：
（ⅰ）下式的无环季铵盐：
Figure 901082384_IMG13
式中B1是C14-C22的烃基，B3是C1-C4饱和烷基或羟烷基，B4选自（CH3）2OH，B1和B3;A是阴离子;
（ⅱ）下式的季铵盐：
Figure 901082384_IMG14
式中B1是无环脂族C15-C22烃基，B2是具有C1-C3的二价链烯基，B5和B8是C1-C4饱和烷基或羟烷基，X是NH或O，优选O，A是阴离子。
（ⅲ）下式的烷氧基化季铵盐：
Figure 901082384_IMG15
式中n约1-5，B1、B2、B5、X和A如上所述定义。
组份（ⅰ）的例子是众所周知的单和二烷基、二和三甲基铵，如单脂三甲基氯化铵（MTTMAC），二脂二甲基氯化铵，二脂二甲基甲基硫酸铵，二（氢化脂）二甲基氯化铵，二山萮基二甲基氯化铵、和脂二甲基（2-羟乙基）氯化铵。
组份（ⅱ）和（ⅲ）的例子是甲基二（脂酰氨乙基）（2-羟乙基）甲基硫酸铵和甲基二（氢化脂酰氨乙基）（2-羟乙基）甲基硫酸铵。这些材料可从Sherex化学公司、位于Dublin，Ohio，商标名分别为Varisoft 222和Varisoft 110得到。
优选的常用季铵柔软剂包括MTTMAC和脂二甲基（2-羟乙基）氯化铵。在用于漂洗时添加的织物柔软组合物时MTTMAC是特别优选的，该组合物加到用洗涤剂（如ALL
Figure 901082384_IMG18
、TIDE 和WISK
Figure 901082384_IMG20
）洗涤后的漂洗循环中。优选MTTMAC的浓度范围约为0.1-3%（重量），最优选浓度范围是约0.3-1.4%（重量）。
游离胺
本文已说过，本发明组合物基本上无（一般低于约0.1%）游离（即非质子化）胺。
少量质子化的胺一般为约0.05%-0.1%，即具有至少一个含约12至22个碳原子的直链有机基团的伯、仲和叔胺可用于本发明的组合物中，以增加分散相的稳定性。这类胺的例子是乙氧胺，如每个分子具有总共约2至30个乙氧基的单脂二聚乙氧胺。其它这类胺包括二胺，如脂-N，N′，N′-三（2-羟乙基）-1，3-丙二胺（Jet Amine DT-3，由Jetco化学有限公司市售，位于Corsicanna Texas）或C16-C18烷基-N-二（2-羟乙基）胺（例如，Jet  Amine  PHT-2，由Jetco化学有限公司市售）。上述化合物的例子均为商标名称为GENAMIN  C，S，O和T的化合物，由美国Hoechst股份有限公司市售，公司位于Sommerset，New  Jersey。
最好在本发明组合物中不包含有选自这样的胺的乳化剂，如果包含这样的胺的乳化剂，为使本文披露的织物柔软剂的水解减至最小，在配制过程中要特别注意保证胺与酸的质子化作用。
聚硅氧烷组份
本发明组合物可以含有聚硅氧烷以提供其它好处，如易烫平并改善织物手感，优选的聚硅氧烷是粘度为约100厘沲（CS）至100，000CS，优选约为200CS至60，000CS的聚二甲基硅氧烷。这些聚硅氧烷可以原样使用，或可方便地加入到预乳化形式（可直接从供应厂商处获得）的柔软组合物。这些预乳化聚硅氧烷的例子是60%的聚二甲基硅氧烷乳液（350CS），由Dow，Corning有限公司出售，公司位于Midland，Michigan，商标名Dow Corning 1157 Fluid，50%的聚二甲基硅氧烷乳液（10，000CS），由通用电器公司（位于Waterford，New York）出售，商标名为General Electric
Figure 901082384_IMG22
SM2140 Silicones，和Silicone
Figure 901082384_IMG23
DC1520，由Dow Corning有限公司出售。可有可无的聚硅氧烷组份的用量为约0.01-6%（以组合物重量计）。
增稠剂
本发明的组合物还可含有约0.01-3%、优选约0.01-2%的增稠剂，适用的增稠剂例子包括：纤维素衍生物，合成高分子量聚合物（如羧乙烯基聚合物和聚乙烯醇）和阳离子瓜耳树胶。
用作本发明增稠剂的纤维素衍生物可以是某些纤维素的羟基醚，如Methocel
Figure 901082384_IMG24
，由Dow美国化学公司/Dow化学公司市售（位于Midland，Michigan），和某些阳离子纤维素醚衍生物，如Polymer
Figure 901082384_IMG25
JR-125，JR400 ，和JR-30M
Figure 901082384_IMG27
，由union carbide有限公司（位于Sommerset，New Jersey）出售。
其它有效增稠剂是阳离子瓜耳树胶，如Gendrive
Figure 901082384_IMG28
458，由General Mills（位于Minneapolis，Minnesota）市售。
本发明优选的增稠剂选自甲基纤维素，羟丙基甲基纤维素，羟丁基甲基纤维素，或是它们的混合物，所说纤维素聚合物在2%水溶液于20℃的粘度约为15-75000厘泊。
去污剂
本发明组合物还可含有大约0.1-10%、优选0.2%至5%的去污剂，最好这样的去污剂是聚合物。用于本发明的聚合去污剂包括，对苯二甲酸酯、聚氧乙烯或聚氧丙烯等的嵌段共聚物。
优选的去污剂是具有对苯二甲酸酯和聚氧乙烯嵌段的共聚物，更特别是，这些聚合物含有对苯二甲酸亚乙基酯和对苯二甲酸聚氧乙烯酯单元，对苯二甲酸亚乙基酯单元对对苯二甲酸聚氧乙烯酯单元的摩尔比约为25∶75至约35∶65，所说的含聚氧乙烯嵌段的对苯二甲酸聚氧乙烯酯的分子量约为300-2000，这种聚合去污剂的分子量约在5000-55000。
另一种优选的聚合去污剂是带有含约10-15%（重量）对苯二甲酸亚乙基酯单元和约10-50%（重量）对苯二甲酸聚氧乙烯酯单元的重复单元的可结晶的聚酯，它由平均分子量300-6000的聚氧乙二醇衍生得到，在可结晶的聚合物中对苯二甲酸亚乙基酯单元与对苯二甲酸聚氧乙烯酯单元的摩尔比在2∶1和6∶1之间。这类聚合物的例子包括市场可得到的材料ZeLcon 4780（由E.I.du pont de Nemours & Company，位于wilimington，Delaware）和Milease
Figure 901082384_IMG30
T（由ICI Americas Inc.，位于Wilmington，Delaware）。
特别优选的去污剂是下通式的聚合物：
Figure 901082384_IMG31
式中X可以是适当的端基，每个X选自H和含有约C1-C4的烷基或酰基，n为水溶性而选择且一般约为6-113，优选约20-50，u对于具相对较高离子浓度的液体组合物配方来说是很严格的，只有很少材料u大于10，此外，材料至少20%、优选至少40%时，u约为3-5。
D1部分主要是1，4-亚苯基部分。在本发明的使用中，术语“D1部分主要是1，4-亚苯基部分”指的是D1部分主要由1，4-亚苯基部分构成的化合物，或是D1部分被其它亚芳基或亚烷芳基部分，亚烷基部分，亚烯基部分或它们的混合物部分取代的化合物。能部分取代于1，4-亚苯基的亚芳基或亚烷芳基部分包括：1，3-亚苯基，1，2-亚苯基，1，8-亚萘，1，4-亚萘，2，2-双亚苯基，4，4-双亚苯基，和它们的混合物。能部分取代的亚烷基和亚链烯基部分包括：亚乙基，1，2-亚丙基，1，4-亚丁基，1，5-亚戊基，1，6-亚己基，1，7-亚庚基，1，8-亚辛基，1，4-亚环己基和它们的混合物。
对于D1部分，不同于1，4-亚苯基，用各种取代的部分取代度必须是这样的，即化合物的去污性不受较大程度的影响。通常，可以允许的部分取代度将取决于化合物的主链长度，即主链越长就可以有越多的部分替代1，4-亚苯基部分。通常，D1含有约50-100%1，4-亚苯基部分（有0-50%部分不同于1，4-亚苯基）的化合物具有足够的去污活性。例如，按本发明用间苯二甲酸（1，3-亚苯基）与对苯二甲酸（1，4-亚苯基）的摩尔比率为40∶60制造的聚酯具有足够的去污活性。然而，由于用于织物制造的多数聚酯含有对苯二甲酸亚乙基酯单元，一般希望不同于1，4-亚苯基部分的部分取代度减至最小以保持最好的去污活性。最好，D1部分全部（即含100%）由1，4-亚苯基部分组成，即每个D1部分是1，4-亚苯基。
对于D2部分，适用的亚乙基或取代亚乙基部分包括：亚乙基，1，2-亚丙基，1，2-亚丁基，1，2-亚己基，3-甲氧基-1，2-亚丙基和它们的混合物。最好，D2部分主要是亚乙基部分，亚丙基部分或它们的混合物。含较大百分率的亚乙基部分能改善化合物的去污活性。令人惊奇的是，含较大百分率1，2-亚丙基部分能改善化合物的水溶性。
因此，希望使用1，2-亚丙基部分或类似分枝的等同物与在液体织物柔软组合物中去污组分的实质部分相结合。优选大约75-100%、最好约90-100%的D2部分是1，2-亚丙基部分。
每个n值至少约6，最好是约至少10，每个n值通常约为12-113。特别是，每个n值在约12-43。
在欧洲专利申请185，427（Gosselink，于1986年6月25日出版）中可以得到这些特别优选去污剂的更完整的说明，上述文献引入作为参考用。
粘度控制剂
粘度控制剂可用于本发明的组合物（优选用于浓缩组合物）。有机粘度改性剂的例子是脂肪酸和脂肪酸酯，脂肪醇和水溶性溶剂如短链醇。无机粘度控制剂的例子是水溶性离子化盐。可使用多种多样的离子化盐，适用盐的例子包括：柠檬酸钠和元素周期表1A和ⅡA族金属的卤化物，例如，氯化钙，氯化镁，氯化钠，溴化钾，氯化锂和它们的混合物。最好是氯化钙。在将各种配料混合以制备组合物期间，离子化盐特别有用，并随后得到需要的粘度。离子化盐的用量取决于用在组合物中活性配料的量，并可根据配方设计师的需要来调节。一般用于控制组合物粘度的盐的用量约10-3000份/百万份：优选约10-2000份/百万份（ppm），以组合物的重量计。
此外，除了起粘性剂作用之外，上述离子化盐还起电解质作用，并能进一步改善组合物的稳定性，最优选的电解质是氯化钙。电解质的通常用量约为10-3000ppm，优选约10-2000ppm，以组合物重量计。
杀菌剂
用在本发明组合物中的杀菌剂的例子包括：戊二醛、甲醛、2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇，由Inolex Chemicals（位于Philadelphia，Pennsylvania）出售，商标名Bronopol
Figure 901082384_IMG32
，和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，由Rohm和Haas公司（位于Philadelphia，Pennsylvania）出售，商标名Kathon CG/ICP，用于本发明组合物杀菌剂的用量通常约为1-1000ppm（以组合物重量计）。
其它可有可无的配料
本发明可以含有其它通常用于织物柔化和抗静电组合物的随意组分，例如，着色剂，香料，防腐剂，光亮剂，遮光剂，织物整理剂，表面活性剂，稳定剂如瓜耳树胶和聚乙二醇，防收缩剂，抗皱纹剂，织物卷曲剂，除污剂，杀菌剂，杀真菌剂，抗氧剂如丁基化羟甲苯，防锈剂，粘土（当固体组合物已经释放到固体载体上时）等。
在本发明的方法方面，织物或纤维（包括头发）与有效量的、一般约为20-300毫升（每2.5Kg要处理的纤维或织物）的本发明组合物（在水浴中）接触。当然，使用量可根据用者调节，这取决于组合物的浓度，纤维或织物的种类，所需的柔软度等。通常，在83升洗涤漂洗浴中使用50至100毫升8%柔软化合物的分散液，以使2.5Kg混合织物柔软并提供抗静电效果。优选漂洗浴含有约48-96ppm的织物柔软组合物。
含有本发明季铵化二取代咪唑啉酯化合物的非离子柔软化合物的组合物也可用于头发整理用，该组合物一般含约1-30%（在水分散液中每种化合物的重量）
下面实施例说明本发明的实践，但不对其进行限制。
例1
本发明的贮存稳定的、液体织物柔软组合物制造如下：
配料  重量百分比
                  HCl                          0.2%
                 染料                          20ppm
                 水                            平衡量
24.0克季柔软剂化合物（Ⅰ）和16.0克咪唑啉酯化合物（Ⅱ）于80℃一起加热，形成液化的均匀“熔体”，然后将熔体搅拌倒入含20ppm染料的420.0克热水（70℃）中，在加入熔体前用0.1NHCl将水的pH值调到2.8，熔体加到水中的中途，将剩余HCl的一半加入到水和熔体混合物中。用低剪切叶片混合器将形成的混合物搅拌5分钟，搅拌4分钟后将剩余盐酸（HCl）加到混合物中，这样将混合物的pH值调到2.8。用高剪切混合（用TeKmar混合器，由TeKmar公司出售，位于Cincinnati，Ohio，转速7000转/分）将混合物剪切1分钟。通常，形成的混合物的柔软活性剂具有平均粒径约为0.2-0.3微米，并分散在含水组合物中，含水组合物具有粘度约为30厘泊（于25℃）。
例Ⅱ
在非离子表面活性剂带出（carryover）的存在下，保持优异柔软特性的贮存稳定的液体织物柔软组合物制备如下：
配料  重量百分比
单脂三甲基氯化铵（MTTMAC）  0.66%
染料  20ppm
聚二甲基硅氧烷（PDMS）  0.32%
聚硅氧烷DC1520  0.01%
HCl  0.15%
水  平衡量
84.00克季柔软化合物（Ⅰ）和55.00克咪唑啉酯化合物（Ⅱ）于70℃共加热，形成液化的均匀熔体，然后，将熔体搅拌倒入含20ppm染料的1760.00克热水（70℃）中。熔体加入前用1.0NHCl将水的pH值调至2.8。熔体加到水中的中途，将剩余的1N  HCl的一半加入到水和熔体混合物中。28.10克47%MTTMAC水溶液加至搅拌的混合物中，用低剪切叶片混合器将该混合物再搅拌5分钟，在搅拌4分钟后，将剩余的1N  HCl加至混合物中，这样将混合物的pH值调至约2.8。混合物冷却至40℃，用高剪切混合（用TeKmar，转数5000转/分）将6.40克PDMS和0.20克聚硅氧烷DC1520（由Dow  Corning有限公司售，位于Midland  Michigan）加至混合物中。通常形成的混合物的柔软活性剂具有平均粒径约0.2-0.3微米，且分散于含水组合物中，含水组合物具有粘度约为30厘泊（于25℃）
例Ⅲ
本发明的贮存稳定的、液体织物柔软组合物制造如下：
配料  重量百分比
Figure 901082384_IMG37
单脂三甲基氯化铵（MTTMAC）  0.61%
染料  20ppm
聚二甲基硅氧烷（PDMS）  0.32%
聚硅氧烷DC1520  0.01%
香料  0.42%
HCl  0.30%
Kothon CG/ICP 0.03%
水  平衡量
5.45克季柔软化合物（Ⅰ）和24.85克咪唑啉酯化合物（Ⅱ）于65℃共加热，形成液化的均匀“熔体”，然后，将该熔体于搅拌下加至含20ppm染料和0.17克Kathon CG/ICP（由Rohm & Haas公司出售，位于Philadelphia，Pennsylvania）的460.00克热水（70℃）中。在熔体加入前，用1.0N HCl将水的pH值调至2.8，熔体加到水中的中途，将剩余1 NHC1的一半加至水和熔体混合物中，6.48克47%MTTMAC水溶液加至搅拌混合物中。该混合物用低剪切叶片混合器再搅拌5分钟，搅拌4分钟后将剩余的1NHCl加至混合物中，这样将混合物的pH值调至约2.8。混合物冷却至40℃，将6.40克PDMS和0.20克聚硅氧烷DC1520（由Dow corning有限公司售）用高剪切混合（用TeKmar混合器，转数5000转/分）加入到混合物中。高剪切混合保持2分钟，通常，形成的混合物中的柔软活性剂具有平均粒径约0.2-0.3微米，并分散在含水组合物中，含水组合物的粘度约为30厘泊（于25℃）。
例Ⅳ
本发明的贮存稳定的、液体织物柔软组合物制备如下：
配料  重量百分比
单脂三甲基氯化铵（MTTMAC）  0.66%
染料  20ppm
香料  0.42%
HCl  0.24%
水  平衡量
45.00克季柔软化合物（Ⅰ）和30.00克咪唑啉酯化合物（Ⅱ）于70℃共加热，形成液化的均匀“熔体”。然后，将该熔体于搅拌下倒入含20ppm染料的925.00克热水（70℃）中。在熔体加入前，用1.0NHCl将水的pH值调至2.8，在熔体加至水中的中途，将剩余1NHCl的一半加至水和熔体混合物中，14.00克47%MTTMAC水溶液加至搅拌混合物中，该混合物用低剪切叶片混合器再搅拌5分钟，搅拌大约4分钟后，将剩余1NHCl加至混合物中，这样将混合物的pH值调至约2.8。混合物冷却至40℃，并将4.20克香料加至用高剪切搅拌（用TeKmar混合器，转速5000转/分）的混合物中，高剪切混合保持2分钟，通常，形成的混合物的柔软活性剂具有平均粒径约0.2-0.3微米，且分散于含水组合物中，含水组合物粘度约为25厘泊（于25℃）。
例Ⅴ
用于热空气衣物干燥器的织物柔软片制备如下：
织物整理组合物组分  重量百分率
Figure 901082384_IMG41
脱水山梨醇单硬脂酸酯  52%
Bentolite  L  粘土  7.0%
香料  1.0%
干燥器添加片基质组合物
螺萦纤维  70%
聚醋酸乙烯酯  30%
[10″×14″（25.4cm×35.6cm）片，1.4克]
将季咪唑啉柔软化合物（Ⅰ），咪唑啉酯化合物（Ⅱ），脱水山梨醇单硬脂酸酯，粘土（Bentolite  L，由Southern化学品公司得到的蒙脱石粘土，公司位于Macon  Georgia）和香料进行共混，并加热至80℃形成液化“熔体”。然后用大约4克熔体活性剂涂敷基质（由嫘萦纤维和聚醋酸酯制造），干燥一夜。
然后将织物柔软化合物固化，再将该基质用刀切口，所说的切口基本上相对平行，并且从至少该基质的一端在约1英寸的范围内（2.54cm）延伸。各切口的宽度大约0.2英寸（0.5cm）。这些干燥器添加片与要处理的湿衣物一起加至衣物干燥器中，通常每3.5Kg干衣服用上述量的片料，加热并旋转干燥鼓，使组合物均匀地分布在所有织物上，并干燥织物。以这种方式给织物提供了织物柔软和静电的控制。
例Ⅵ
本发明的贮存稳定的液体织物柔软组合物包括如下：
配料  重量百分率
Figure 901082384_IMG42
HCl  0.2%
染料  20ppm
水  平衡量
该组合物制备如下：将80Kg咪唑啉酯化合物（Ⅱ）置于玻璃衬里Pfaudler反应器或其它适用的耐腐蚀反应器中;反应器中物料加热至80℃，并用N2净化除去空气和湿气，反应器的表压力为0Kg/cm2（Kscg），以1.46Kscg压力向反应器中引入4.4Kg氯甲烷气体。反应器物料温度保持在80℃-85℃，同时搅拌。1小时后，用N2净化反应器除去未反应的氯甲烷。最终的产品混合物含有60%（重量）的季铵化二取代咪唑啉酯化合物（Ⅰ）和40%（重量）的咪唑啉酯化合物（Ⅱ）。
将该产品混合物的0.8Kg加热到约80℃，形成液化的均匀“熔体”。然后熔体在搅拌下加至含20ppm染料的9.1Kg热水（70℃）中。在熔体添加前，用1.0NHCl将水的pH值调至约2.8，熔体加至水中的中途，将剩余HCl的一半加入到水和熔体混合物中。形成的混合物用低剪切叶片混合器再搅拌5分钟，搅拌4分钟后，剩余的HCl加至混合物中，这样将混合物的pH值调至约2.8。混合物用高剪切混合（用TeKmar高剪切混合器，转速7000转/分）剪切约1分钟。通常，形成的混合物的柔软活性剂平均粒径约0.2-0.3微米，并分散于液体组合物中，水分散液的粘度约30厘泊（于25℃）。
例Ⅶ
贮存稳定的液体织物柔软组合物包括如下
配料  重量百分率
单脂三甲基氯化铵（MTTMAC）  1.5%
染料  20ppm
聚二甲基硅氧烷（PDMS）  1.1%
聚硅氧烷  DC  1520（Dow  Corning公司出售）  0.15%
HCl  2.5%
水  平衡量
该组合物制备如下：将20.5Kg咪唑啉酯化合物（Ⅱ）置于玻璃衬里Pfaudler反应器或其它适用的防腐蚀反应器中，反应器中物料加热到80℃，并用N2除去空气和湿气，在反应器压力为0Kg/cm2表压（Kscg）时，以1.46Kscg的压力引入0.6Kg的氯甲烷气体，搅拌同时保持反应器物料温度为80-85℃。1.5小时后用N2除去未反应的氯甲烷，最终的产品混合物含有35%（重量）的季铵化二取代咪唑啉酯化合物（Ⅰ）和65%（重量）的咪唑啉酯化合物（Ⅱ）。
将该产品混合物加热至约70℃，形成液化的均匀“熔体”，然后，将熔体倒入含20ppm染料的74Kg热水（70℃）中。熔体加入前水的pH值用1.0NHCl调至约2.8。加入“熔体”时连续搅拌水;熔体加入到水中的中途，将剩余1.0NHCl的一半加至水和熔体混合物中。然后，将3.2Kg47%MTTMAC水溶液加至搅拌混合物中。混合物用低剪切叶片混合器再搅拌5分钟，搅拌约4分钟后，加入剩余的1NHCl，这样，将混合物的pH值调至2.8。混合物冷却至约40℃，将1.1Kg  PDMS和150克聚硅氧烷DC1520（由Dow  corning公司出售）用高剪切混合（用TeKmar混合器，转速5000转/分）加入到混合物中，高剪切混合保持2分钟。通常，形成的混合物的柔软活性剂具有平均粒径约0.2-0.3微米，并分散于含水组合物中。水分散液的粘度约25厘泊（于25℃）。

Claims (10)

1、一种液体织物柔软和抗静电组合物，其特征为：
(a)含1-30%(重量)、优选3-8%(重量)的季铵化二取代咪唑啉酯柔软化合物，结构式为：
Figure 901082384_IMG1
或它们的混合物，式中R和R1分别是C11-C21的烃基，优选C13-C17烷基，最佳为C17烷基，R2是C1至C4烃基，优选C1-C3烷基，最优选甲基，m和n分别是2-4，优选2，A是阴离子，优选氯；
(b)含1-30%(重量)、优选2-8%的非离子织物柔软化合物；
(c)液体载体。
2、根据权利要求1的组合物，其中非离子织物柔软化合物（b）是二取代咪唑啉酯化合物，结构式为：
Figure 901082384_IMG2
式中R3和R4分别是C11-C21烃基，优选C13-C17烷基，最优选C17烷基，m和n分别是2-4，优选2，X是O，S或NR5，优选0，其中R5是H或C1-C4烷基。
3、根据权利要求1或2的组合物，其中液体载体是混合物，包含：
（a）C1-C4-元醇或其混合物，优选异丙醇或乙醇;
（b）水;
一元醇浓度为0.1-10%（以柔软化合物重量计）。
4、根据权利要求1-3的组合物，其中柔软化合物是以颗粒形式（优选平均直径0.1-0.5微米）分散于液体载体中。
5、根据权利要求1-4的组合物，它基本上没有未质子化的无环胺。
6、根据权利要求1-5的组合物，它是在pH值为1.5-5.0、优选1.8-3.5下配制的。
7、根据权利要求1-6的组合物，它还含有0.1%至10%（重量）的非离子增量剂，最好选自甘油酯、脂肪醇，乙氧基化线性醇和它们的混合物，和0.3-1.4%（重量）的单脂三甲基氯化铵。
8、根据权利要求1-7的组合物，它还含有10至3000ppm的盐，选自柠檬酸钠，氯化钙，氯化镁，氯化钠，氯化钾，氯化锂和它们的混合物，优选氯化钙。
9、固体形式织物柔软和抗静电组合物，其特征为：
（a）含1-30%（重量）的季铵化二取代咪唑啉酯柔软化合物，结构式为：
Figure 901082384_IMG3
或
Figure 901082384_IMG4
或它们的混合物，式中R和R1分别是C11-C21烃基，优选C13-C17烷基，R2是C1-C4烃基，优选C1-C3烷基，m和n分别为2-4，优选2，A-是阴离子;
（b）含1-30%（重量）非离子织物柔软化合物，优选结构式为：
式中R3和R4分别是C13-C17烷基;
（c）固体载体，优选片状基质;
所说柔软化合物释放到所说固体载体上。
10、一种织物柔软和赋予其抗静电的方法，其特征是该纤维与有效量的权利要求1的组合物相接触。
CN90108238A 1989-09-06 1990-09-06 含有季铵化二取代咪唑啉酯织物柔软化合物和非离子织物柔软化合物的织物柔软和抗静电 Pending CN1050576A (zh)

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