CN105073969A

CN105073969A - 织物柔软剂

Info

Publication number: CN105073969A
Application number: CN201480017917.0A
Authority: CN
Inventors: 何琳; 张海州
Original assignee: Rhodia Operations SAS
Current assignee: French Special Operations Co
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: US20160053202A1; BR112015024737A2; JP2016519723A; BR112015024737B1; CN105073969B; US9714400B2; WO2014154654A1; JP6433977B2; WO2014154234A1

Abstract

本发明涉及C₁₆-烷基甜菜碱作为织物柔软剂，值得注意地用于织物软化组合物的用途。本发明还涉及处理织物的方法，该方法包括使所述织物在织物洗涤机的漂洗周期中与包含如在此定义的组合物的水性介质接触的步骤。

Description

织物柔软剂

现有技术

提供现有技术的以下讨论以便将本发明置于适当的技术背景下并使它的优点得到更充分的理解。然而，应当理解的是在整个说明书中现有技术的任何讨论不应被视为明确的或暗含的承认如此的现有技术是广泛已知的或形成本领域公知常识的一部分。

织物护理组合物在处理时带给织物许多令人希望的特征，包括改进的织物手感和新鲜感。然而，为了获得任何织物护理组合物的高消费者接纳度，必不可少的是提供消费者所希望的产品美学，例如不只是吸引人的纯净的产品气味以及令人愉快的产品颜色，还有尤其是适当的产品流变和令人满意的产品物理稳定性。

根据WO-A-02072745优选的织物柔软剂活性物为酯季铵盐，比如N,N-双(硬脂酰-氧-乙基)N,N-二甲基氯化铵、N,N-双(牛脂酰-氧-乙基)N,N-二甲基氯化铵、N,N-双(硬脂酰-氧-乙基)N-(2-羟乙基)N-甲基甲基硫酸铵或1,2-二(硬脂酰-氧)-3-三甲基铵丙烷氯化物。

关于结合二烷基取代的季铵化合物和单烷基季铵化合物的主题存在大量的参考文献，其中除其他之外，可以提及专利或专利申请EP-A-0018039、EP-A-0369500、美国专利号4,360,437或美国专利号4,855,072。

描述二烷基取代的酯季铵盐与单烷基酯季铵盐的混合物的参考文献是除许多其他之外，WO-A-9414935、WO-A-9742279、WO-A-2004044113。

然而，已知季铵盐非常难以可生物降解并且提供确认的生态毒性，并且本行业存在的总体趋势是转变成酯季铵盐，其提供更好的生物可降解性和更好的生态毒性。但是，即使酯季铵盐仍提供一些缺点如由于可降解性在最终产品中不是那样长期稳定以致强制保持非常低的pH以便使它更加稳定。此外，当通过酯季铵盐反复处理织物时，它们变成淡黄色。酯季铵盐也被称为阳离子表面活性剂，它们不能与大多数阴离子洗涤剂系统直接混合。

本发明

本发明是基于以下出人意料的发现：有可能获得在软化织物上表现良好的稳定的织物柔软剂组合物，该组合物包含脂肪烷基甜菜碱。

与诸如以下各项的传统地在软化组合物中使用的化合物相比：二(棕榈基羧乙基)羟乙基甲基甲基硫酸铵(TEP)、以及二甲基二(氢化牛脂)氯化铵(DHT)，这些化合物似乎确实是充分有效的并且值得注意地在柔软度、吸水性和蓬松度方面更加有效。

这些化合物还提供的优点是半透明的和透明的、随时间和不同的pH范围更稳定，并且提供了与所有其他表面活性剂系统的良好的相容性。

包含柔软剂和水的本发明的软化组合物还提供的优点是均匀的无需相分离。

本发明于是涉及软化组合物，该组合物包含至少一种具有式(I)的织物柔软剂化合物：

R¹-N⁺(CH₃)₂-CH₂-COO^-(I)

其中R¹是C₁₆-烷基。

本发明还涉及具有式(I)的化合物作为织物柔软剂、值得注意地用于织物软化组合物的用途。

本发明的其他特征、细节和优点将在阅读下面的说明书之后甚至更充分地显露。

在整个说明书中，包括权利要求书，术语“包含一个/一种”应理解为是与术语“包含至少一个/一种”同义，除非另外指明，并且“在…之间”应理解为包括极限值。

织物柔软剂或其混合物，是本发明的必要成分。在这些软化组合物内的织物柔软剂的典型水平是按重量计0.1％至20％、优选地按重量计从1％至15％、更优选地按重量计从3％至10％。

如在此所用的“烷基”是指直链或支链的饱和脂肪族烃。烷基链值得注意地可以包含一个或几个杂原子如N或O。在复杂结构中，这些链可以是支链的、桥联的、或交联的。

在本发明的优选实施例中，具有式(I)的化合物是鲸蜡基甜菜碱。

根据本发明的一个实施例，该软化组合物还可以包含C₁₀-C₂₂羧酸和/或C₁₀-C₂₂醇。

优选地，C₁₀-C₂₂羧酸选自以下项组成的组：癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸以及山萮酸。

优选地，C₁₀-C₂₂醇选自以下项组成的组：辛醇、月桂醇、肉豆蔻醇(myritylalcohol)、棕榈醇、硬脂醇、花生醇以及山嵛醇。

具有式(I)的化合物与这些C₁₀-C₂₂羧酸和/或C₁₀-C₂₂醇的重量比可以包括在4:1与50:1之间，优选地在10:1与20:1之间。

对于这些组合物的最佳相稳定性，在20℃下测量的净pH可以是在从3至7的范围内。这些组合物的pH在此可以通过加入诸如布朗斯台德酸或路易斯酸的酸来调节。合适的酸的实例包括无机矿物酸、羧酸(尤其是低分子量(C₁-C₅)-羧酸)、以及烷基磺酸。合适的无机酸包括HCl、H₂SO₄、HNO₃和H₃PO₄。合适的有机酸包括甲酸、乙酸、柠檬酸、甲磺酸和乙磺酸。优选的酸为柠檬酸、盐酸、磷酸、甲酸、甲磺酸和苯甲酸。尤其优选的是柠檬酸。

该软化组合物还可以包含传统使用的其他织物柔软剂，例如像季铵盐、特别是二烷基季铵盐或酯季铵盐。织物柔软剂趋向于基于带有一个或两个长烷基链的季铵盐，典型的化合物为二棕榈酰乙基羟乙基甲基硫酸铵(dipalmitoylethylhydroxyethylmoniummethosulfate)。其他阳离子化合物可以衍生自咪唑鎓、取代的胺盐、或季烷氧基铵盐。早期配制品中最常见的化合物之一为二氢化的牛脂基二甲基氯化铵(DHTDMAC)。在家用织物柔软剂的配制品中存在所使用的三种主要类型的季铵化合物：二烷基二甲基铵化合物、二酰胺基烷氧基化的铵化合物、以及咪唑啉鎓化合物。

可以与具有式(I)的化合物组合使用的柔软剂优选地为季铵柔软剂，如：

TET：二(牛脂基羧乙基)羟乙基甲基甲基硫酸铵

TEO：二(油基羧乙基)羟乙基甲基甲基硫酸铵，

TES：二硬脂基羟乙基甲基甲基硫酸铵，

TEHT：二(氢化的牛脂基-羧乙基)羟乙基甲基甲基硫酸铵，以及

TEP：二(棕榈基羧乙基)羟乙基甲基甲基硫酸铵

提到其他任选的组分时可以提及以下各项，但这并非必须视为所有可能性的穷尽描述，这些组分在另一方面对于本领域的技术人员而言是已知的：

a)增强这些软化组合物的性能的其他产品，如硅酮，氧化胺，阴离子表面活性剂，如月桂基醚硫酸盐或月桂基硫酸盐、磺基琥珀酸盐，两性表面活性剂，如两性乙酸盐，非离子型表面活性剂如聚山梨醇酯、多聚葡糖苷衍生物等，

b)稳定化产品，比如具有短链的胺盐，这些胺盐是季铵化的或非季铵化的，例如三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、等，以及还有非离子型表面活性剂，比如乙氧基化的脂肪醇、乙氧基化的脂肪胺、聚山梨醇酯、和乙氧基化的烷基酚；其典型地以按该组合物的重量计从0至15％的水平使用，

c)改进粘度控制的产品，例如无机盐，比如氯化钙、氯化镁、硫酸钙、氯化钠等；可以用来降低浓缩的组合物的粘度的产品，比如乙二醇型化合物，比如乙二醇、二丙二醇、聚乙二醇等；以及用于稀释的组合物的增稠剂，例如衍生自纤维素的聚合物、瓜尔豆胶等，

d)用于调节pH(优选地为从4至6)的组分，比如任何类型的无机酸和/或有机酸，例如盐酸、硫酸、磷酸、柠檬酸等，

e)改进去污性的试剂，比如已知的基于对苯二甲酸酯的聚合物或共聚物，

f)杀菌防腐剂剂，

g)其他产品，比如抗氧化剂、着色剂、香料、杀菌剂、杀真菌剂、防蚀剂、防皱剂、遮光剂、光增亮剂、珠光剂等。

根据本发明的织物柔软剂可以采取各种各样的物理形式，包括液体、液体-凝胶、膏状、呈水或非水形式的泡沫、粉末、颗粒和片状的形式。为了更好的可分散性，该组合物的优选的形式是液体形式以及在水中的水性分散体形式。当呈液体形式时，该组合物还可以用分配装置(诸如喷雾器或气溶胶喷罐)来分配。

当呈液体形式时，此种织物柔软剂在标准的(稀释的)织物柔软剂的情况下可以包含按重量计从0.1％至20％的织物软化剂，但在非常浓缩的织物柔软剂的情况下可以包含更高水平的按重量计高达30％或甚至40％的织物软化剂。该组合物通常还将包含可以提供该组合物的平衡的水和其他添加剂。合适的液体载体选自水、有机溶剂和它们的混合物。在本发明的组合物中采用的液体载体优选地至少主要是水(因为其低成本、安全和环境可相容性)。可以使用水和有机溶剂的混合物。优选的有机溶剂是一元醇，比如乙醇、丙醇、异丙醇或丁醇；二元醇，比如乙二醇；三元醇，比如丙三醇、以及多羟基(多元)醇。

按照惯例，通过将这些软化成分熔融并且将该熔体加入热水中同时搅拌以使这些不溶于水的成分分散来制备液态织物柔软剂。

根据本发明的织物柔软剂可以用于通常所说的漂洗过程中，其中首先在水性漂洗浴溶液中稀释如以上定义的织物柔软剂。随后，将已经用洗涤剂液洗涤并且任选地在第一低效漂洗步骤中(“低效”即可以在织物中带有残余洗涤剂和/或污物)漂洗的洗涤过的织物置于具有该稀释的组合物的漂洗溶液中。当然，一旦这些织物已经浸入水浴还可以将该织物柔软剂结合到该水浴中。在那个步骤之后，在该漂洗浴溶液中对这些织物施加搅动，从而引起肥皂泡崩溃，并且将残余污物和表面活性剂去除。然后，在干燥之前可以任选地拧这些织物。

从而，在此提供了用于漂洗织物的方法，该方法包括使织物(优选地在洗涤剂液中预先洗涤的)与根据本发明的软化组合物或织物柔软剂接触的步骤。本发明的主题还包括以下用途：本发明的织物柔软剂给予已经在高肥皂泡洗涤剂溶液中洗涤的织物织物柔软度，同时在漂洗中提供降低的肥皂泡或泡沫而不产生不希望的絮状物。

本发明还涉及用于软化织物的方法，该方法包括使本发明的软化组合物在织物洗涤机的漂洗周期过程中与包含所述软化组合物的水性介质接触。

此漂洗过程可以在盆或桶中、在非自动洗涤机中手动进行，或在自动洗涤机中进行。当进行手洗时，从该洗涤剂液中取出洗涤过的织物并且拧干。然后可以将本发明的织物柔软剂加入新鲜水中并且然后直接或在任选的低效第一漂洗步骤之后将这些织物在含有该组合物的水中根据常规漂洗习惯漂洗。然后使用常规方法干燥这些织物。

在以下非限制性实例中进一步说明本发明。

实验部分

材料信息：

-鲸蜡基甜菜碱(CB)

-椰油酰胺丙基二甲基甜菜碱(CAPB)

-二(氢化牛脂)二甲基氯化铵(DHT)

-二(棕榈基羧乙基)羟乙基甲基甲基硫酸铵(TEP)

在实验部分测试的织物是以下各项：

-细平棉布：100％棉纤维含量/编织物/用于吸水性研究的再湿法

-毛圈织物：100％棉纤维含量/成圈(loopedfile)构造/用于所有其他评价方法

I.预处理、干燥和柔软剂处理程序：

1)织物预处理方法

洗涤机模型：ELBAEWF625

表面活性剂：SLS(28％活性物)

洗涤剂的剂量：10.0g/10条棉毛巾(0.6kg)

洗涤模式：1次主洗涤、3次漂洗、空白以及1次脱水(spin)

洗涤温度：25℃

2)织物的干燥

将所有织物在潮湿室(温度在20±1.0℃并且湿度在55±3％)内悬挂晾干过夜以便在进一步使用之前使织物干燥并且有效地平衡。

3)柔软剂处理

柔软剂的剂量：在150ppm硬水中的1.0wt％的柔软剂配制品(5.0或其他活性物％)

浸泡时间：30min

温度：25℃

不漂洗并且在潮湿室内悬挂晾干

II.结果和特性

1)柔软度

在表1中提及了通过斜面法的柔软度比较结果，弯曲长度越短，柔软度越好。

表1

柔软剂	弯曲长度(mm)
		CB	29.6
CAPB	32.3
		DHT	28.0
TEP	28.0

斜面法：中国国家标准柔软剂评价方法GB/T18318.1-2009纺织品-弯曲行为测定-部分1：斜面法。

通过斜面法测试的来自添加剂对柔软度效果的影响结果，弯曲长度越短，柔软度越好。

表1.1

柔软剂+添加剂	弯曲长度(mm)
		CB:棕榈酸(重量比)5:0.1	30.9
CB:棕榈酸(重量比)5:0.5	31.7
		CB:棕榈醇(重量比)5:0.1	31.6
CB:棕榈醇(重量比)5:0.5	30.2
		CB	33.6
TEP	30.9

当脂肪酸或脂肪醇被用作鲸蜡基甜菜碱的添加剂时，软化效果极大改善，与TEP相当或甚至比TEP更好。

在表2中提及了通过用6个专家组成员的知觉测试方法的柔软度比较结果。

表2

柔软剂	平均值
		CB	2.9
CAPB	1.0
		DHT	4.3
TEP	4.0

知觉测试方法：评价织物柔软剂的修改的ASTMD5237-05标准指导。设置空白试验作为对照，其中柔软度等级为0，这是指最硬的。另一种织物使用另一种类型的柔软剂EAQ处理，作为对照柔软度等级为5，这是指最软的。

然后与传统地在软化组合物中使用的化合物相比，似乎OB或CB提供了柔软度。

2)吸水性

在表3中提及吸水性结果。

表3

柔软剂	按高度计的水迁移(mm)
		CB	76.0
DHT	9.0
		TEP	53.5

通过再湿法的吸水能力评价：评价织物柔软剂的修改的ASTMD5237-05标准指导。

然后与传统地在软化组合物中使用的化合物相比，似乎CB和OB提供等同的或更高的吸水能力。

3)蓬松度评价

在表4中提及蓬松度评价结果。

表4

柔软剂	蓬松度(％)
		CB	28.2

CAPB	22.9
		DHT	29.7
TEP	28.5

将某种尺寸的经柔软剂处理的织物条逐层堆叠。将轻量(100.0g)和重量(550.0g)施加到条的堆叠层的顶部并且在15秒后分别测量条堆叠的高度为T100g和T550g。在轻量和重量下该堆叠高度的差越大，该织物条越蓬松。

蓬松度评级公式：

蓬松度％＝(T100g-T550g)/T550g*100％

逐层方法装置：层数：15层/样品尺寸：50±1mm宽并且80±1mm长/轻量：100.0g重量标准/重量：550.0g重量标准。

然后与传统地在软化组合物中使用的化合物相比，似乎CB提供等同的或更高的蓬松能力。

4)溶解评价

通过将按重量计5％的甜菜碱化合物和任选地按重量计0.5％的棕榈醇添加到水中制备4种配制品。在将这些配制品保持在室温下之后，如下表达所述配制品的均匀性：

A.含有按重量计5％的鲸蜡基甜菜碱的配制品：鲸蜡基甜菜碱完全溶解并且肉眼观察到均匀介质。

B.含有按重量计5％的鲸蜡基甜菜碱和0.5％的棕榈醇的配制品：鲸蜡基甜菜碱和棕榈醇完全溶解并且肉眼观察到均匀介质。

C.含有按重量计5％的十八烷基二甲基甜菜碱的配制品：肉眼观察到具有不能溶解的颗粒的悬浮液。即使将配制品加热至高达55℃，配制品在顶部的部分仍然不均匀。

D.含有按重量计5％的十八烷基二甲基甜菜碱和0.5％的棕榈醇的配制品：肉眼观察到具有不能溶解的颗粒的悬浮液和严重的相分离。即使将配制品加热至高达55℃，配制品在顶部的部分仍然不均匀。

Claims

1.软化组合物，包含至少一种具有式(I)的织物柔软剂化合物：

R¹-N⁺(CH₃)₂-CH₂-COO^-(I)

其中R¹是C₁₆-烷基。

2.根据权利要求1所述的软化组合物，其中所述组合物包含按重量计在0.1％与20％之间的具有式(I)的织物柔软剂化合物。

3.根据权利要求1或2所述的软化组合物，其中该具有式(I)的化合物是鲸蜡基甜菜碱。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的软化组合物，其中所述软化组合物包含C₁₀-C₂₂羧酸和/或C₁₀-C₂₂醇。

5.根据权利要求4所述的软化组合物，其中这些C₁₀-C₂₂羧酸选自以下项组成的组：癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸以及山萮酸。

6.根据权利要求4所述的软化组合物，其中这些C₁₀-C₂₂醇选自以下项组成的组：辛醇、月桂醇、肉豆蔻醇、棕榈醇、硬脂醇、花生醇以及山嵛醇。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的软化组合物，其中具有式(I)的化合物与这些C₁₀-C₂₂羧酸和/或C₁₀-C₂₂醇的重量比包括在4:1与50:1之间。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的软化组合物，其中该组合物的pH是在从3至7的范围内，在20℃下测量的。

9.用于漂洗织物的方法，该方法包括使织物，优选地在洗涤剂液中预先洗涤，与根据权利要求1至8中任一项所述的软化组合物接触的步骤。

10.用于软化织物的方法，该方法包括使根据权利要求1至8中任一项所述的软化组合物在织物洗涤机的漂洗周期过程中与包含所述软化组合物的水性介质接触。

11.具有式(I)的化合物作为织物柔软剂的用途，其中

R¹-N⁺(CH₃)₂-CH₂-COO^-(I)

其中R¹是C₁₆-烷基。