CN1292024A - 织物调理浓缩物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及含织物柔软化合物与油相混合的织物调理浓缩组合物。使用时用水稀释该织物柔软浓缩物。为改善乳液所具有的粘度、稳定性和织物柔软性,使用水溶性聚合物结构剂。水溶性聚合物结构剂本身可悬浮在调理浓缩物中,或其可先溶解于水中形成最终所希望的浓度,再用来稀释织物柔软浓缩物。

Description

织物调理浓缩物
技术领域
本发明涉及含水10%重量以下的织物调理浓缩物,其用冷水或热水(10-70℃)稀释时易于分散和自乳化,当在水中乳化时产生对粘度和乳油分出现象可加以控制的稳定乳液,并且洗衣时具有极好的香料输送和衣物柔软性。
背景和现有技术
将阳离子软化物质和香料分散在热水中可得到常规的漂洗调理剂。这种常规含水漂洗调理剂的问题是,虽然可软化衣物,但不能很好地将香料输送到织物上,因为制剂中多达三分之一的香料存留在漂洗液中。这种常规含水织物漂洗调理剂的稀释形式一般具有相对低的粘度,使它们对于消费者使用来说不具有吸引力。过去曾试图用增稠剂如EP-A-0596580中公开的名为Avebe的阳离子淀粉来增稠这种织物柔软组合物。然而,发现获得一致和理想的结果是非常困难的。具体地说,阳离子织物柔软剂一般作为浓缩水溶液加在含水组合物中,其粘度控制很困难。
欧洲专利申请97306076.7公开了一种含阳离子织物柔软化合物和油的调理浓缩物,其中阳离子织物柔软化合物悬浮在油中。当浓缩物与水混合时,形成一种水包油乳液。
GB 2007734(Cargo Fleet)公开了一种液体织物柔软剂浓缩物,该浓缩物由溶解状态的、具有至少C8-C30长链烷基的季铵盐和一种油组成。该浓缩物可用水分散或乳化。没有提到香料输送得到改善。
我们发现这种基于乳液的柔软剂比常规的含水漂洗调理剂能更有效地增香织物,但其后对柔软性能有损失。
现有技术的浓缩组合物通常是将浓缩物直接加入洗衣机中使用,以便在漂洗循环过程中用冷水稀释。已发现,如果使用现有技术的浓缩组合物形成乳液,则乳液在环境条件(0-45℃的温度)下储存时有时是不稳定的。发现乳液在相对高的环境温度下或者织物调理剂的浓度相对低(大约5%重量)时尤其不稳定。另外,使用现有技术的浓缩物形成的乳液会粘度相对低或者随不同批次而粘度不同,使其对消费者使用来说不具有吸引力。
EP-A-0730023公开了含至少一种非离子表面活性剂和至少一种水不溶性脂肪油的混合物的洗衣浓缩物组合物,该脂肪油包含一个亲水性极性基团,其熔点30℃以下,其中该浓缩物的粘度大于约10mPas。每体积浓缩物用至少约1体积水稀释时,浓缩物至少部分地转化为液晶相分散液,条件是被稀释浓缩物的粘度至少约50mPas。
已发现,用现有技术的浓缩物要达到与用常规油基织物柔软组分的含水分散液相同的柔软效果是很困难的。已发现,现有技术的织物调理浓缩物给织物带来油腻感觉。理想的情况是要使被调理的织物获得丝一般的感觉。
我们现已发现水溶性聚合物结构剂可以用来克服现有技术的问题。水溶性聚合物结构剂可以加在含有织物柔软剂和油的织物调理浓缩组合物中。这种织物调理剂浓缩物可用水稀释形成乳液。另一方面,水溶性聚合物结构剂可溶解在水中形成最终所希望的浓度,然后用水溶性结构剂溶液来稀释含织物柔软化合物和油的织物调理浓缩组合物。
水溶性聚合物结构剂的使用克服了与现有技术有关的问题。具体地说,它可提供一种能稀释为稳定的稀释乳液(阳离子织物柔软剂浓度为1-15%范围内,优选约5%重量)的织物调理浓缩物。这种乳液具有随批次不同而相对一致的粘度,且在所希望的范围内(剪切速率106s-1下为10-100mPa·s)。另外,使用本发明的漂洗调理剂浓缩物形成的乳液具有极好的香料输送性能,并进一步改善了织物柔软性能。本发明克服了油基调理剂给织物带来的不希望有的油腻柔软感觉,代之以丝一般柔软的感觉。
此外,本发明能提供不损害织物吸水性并可减少织物褶皱的织物调理浓缩物。用本发明组合物软化的织物比常规织物柔软剂软化的织物更容易熨烫。
本发明定义
本发明提供一种含与油混合的织物柔软化合物的织物调理浓缩组合物,其中该组合物包含一种水溶性聚合物结构剂。
本发明另外提供一种如上所述织物调理浓缩组合物的制备方法,该方法包括将织物柔软化合物、油和水溶性聚合物结构剂混合在一起。
本发明还提供一种包含织物调理化合物的含水乳液的制备方法,该方法包括用水稀释本发明的织物调理浓缩物。该方法可在工厂以批量生产或者在家庭以瓶子操作等来实现。
本发明还提供一种包含织物调理化合物的含水乳液的制备方法,该方法包括将水溶性聚合物结构剂溶解于水中,形成其浓度基本上等于该水溶性聚合物结构剂在乳液中所希望有的最终浓度的聚合物结构剂溶液,用该聚合物结构剂溶液稀释含织物柔软化合物与油混合的织物调理浓缩组合物。该方法优选以批量生产实现。
本发明进一步提供一种包括含水乳液的织物调理组合物,该含水乳液包括织物柔软化合物、油和水溶性聚合物结构剂。
本发明的调理浓缩物和方法不同于现有技术,因为在织物柔软组分乳液的生产之前或同时将水溶性结构剂溶解在水中形成最终所希望的浓度。通过水溶性聚合物结构剂组分与油混合,可以将织物柔软化合物和油分散在水中,而几乎对聚合物结构剂在乳液中提供的结构没有什么损害。本发明详述
术语“浓缩物”在本发明的上下文中指的是在制剂中极少或没有水存在。制剂中水的最大含量为总制剂重量的10%或更低,更优选5%重量或更低,最优选2%重量或更低。在某些情况下,可存在低于0.5%重量的水。
这里结构剂定义为在重力或零剪切速率下,以及在正常倾倒剪切速率下均可增加本发明含水乳液粘度,或增加本发明浓缩物稀释于水中形成的含水乳液粘度的物质。
正常倾倒剪切速率范围是10s-1-约110s-1
根据本发明的乳液的粘度范围理想的是在106s-1下为40-80mPa.s,优选在106s-1下约为60mPa.s。发现在这些情况下极少或没有相分离发生。
虽不希望受理论所限制,一般仍认为组合物在零剪切速率下粘度的增加,对于在本发明的含水乳液中乳油重力分出或分散微滴沉积具有动力学稳定性。在通常倾倒剪切速率下粘度的增加使得用本发明浓缩物制备的乳液具有对消费者有吸引力的性能。另外,本发明的含水乳液具有不同批次间相对一致的粘度。也就是说,特别对于家庭稀释制成的乳液来说,乳液不会过分地受到诸如当地温度、浓缩物在水中浓度的变化、盐度和稀释水硬度等条件的影响。这就提供了一种始终如一具有吸引力的产品。
已令人惊奇地发现,在本发明的油乳液中存在聚合物结构剂还能改善柔软性和香料沉积。发现赋予织物柔软感方面得到了改善,象丝一样而无油腻感。
虽不受理论所限制,但一般仍认为本发明的含水乳液包含通常是球形的微滴,该球形微滴包括一个层状液晶相织物柔软组分的外层,和一个液体油和香料内核。一般认为这种结构有助于织物上良好的香料沉积。
正如下面将要进一步讨论的,本发明浓缩物中的阳离子织物柔软化合物可以悬浮、分散或溶解在油中。
虽不受理论所限制,但仍认为当织物柔软组分悬浮或分散在油中时,本发明的浓缩组合物可描述为具有以下物理状态,其中形成一种强度加以控制的固体微晶网状物,以其包含液相和结构剂。控制固体网状物的强度,使得浓缩组合物在静止条件下不进行重力沉积,但在搅拌和搅动下可流动。
有关无机固体悬浮在油中的性能的进一步讨论在PH.C van derHoeven的“悬浮液在非水介质中的静电稳定性”(ElectrostaticStabilisation of Suspensions in Non-Aqueous Media),Wageningen Thesis大学(1991),第二章中给出。
优选当乳化的产品被加入水中时,其油微滴大小(D43平均体积微滴尺寸)在5μm以下,更优选在3μm以下。微滴大小(D10)一般为0.2μm-50μm。
根据本发明的乳液的稳定性可以通过研究乳油分出程度来进行测定,例如下面讨论的。聚合物结构剂
如上所述,水溶性聚合物结构剂是一种在零剪切速率下,和在正常倾倒剪切速率下均可在水中增大本发明含水乳液粘度的物质。结构剂优选以小固体颗粒的形式存在于本发明的浓缩组合物中。根据颗粒的来源,其大小一般为2-100微米。颗粒大小可通过光显微技术测定。结构剂优选以微晶体存在。
用水稀释时,本发明的聚合物结构剂变得全部或部分胶凝化。
这与已知的含结构剂的组合物大不相同,该已知组合物中结构剂通常已经以水合的形式存在,为凝胶或溶液形式,之后或预先按剂量加入到乳液中。优选的现有技术的聚合物添加顺序,例如以Avebe为名申请的欧洲专利EP-A-0596580中提出的,是在配成含水乳液之后再加入水溶性聚合物的浓缩溶液。
术语“水溶性”意指聚合物结构剂在特征温度范围,在所研究的浓度下,即大约0.1-2%重量时在水中可胶凝化。优选聚合物结构剂当与水混合时不形成分离的相。
结构剂优选不具有显著的表面活性剂性能。结构剂优选选自非离子或阳离子改性的天然聚合物,如蛋白质或植物衍生的聚合物,特别是多糖组分,如淀粉。就生产用于本发明的阳离子淀粉的起始原料而言,任意类型的淀粉均可使用,如马铃薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉或豌豆淀粉。按照本发明使用的阳离子淀粉的取代程度优选范围为0.005-1,优选0.01-0.05。特别优选其中支链淀粉含量按固体重量计占95%以上的淀粉类。
适合在发明中使用的结构剂聚合物适宜的生产方法在以Avebe名义申请的欧洲专利EP-A-0596580中提出。
其它天然得到的聚合物包括纤维素化合物,其可以通过用烷基取代而改性,如亲水基改性的羟乙基纤维素、羧甲基纤维素等。可以使用天然衍生的树胶,如半乳甘露聚糖树胶或瓜尔胶。蛋白质衍生的聚合物可包括明胶。
使用的聚合物结构剂可取决于浓缩物计划的最终用途。如下面所阐明的,本发明的浓缩物可用于工业或家庭范围。另外,某些浓缩物的性能可取决于当地温度、水的硬度等。阳离子改性的马铃薯淀粉如Solvitose BPN和阳离子改性的半乳甘露聚糖,2-羟丙基三甲基氯化铵醚(Jaguar C-13-S,C-14-S,C-15,C-17或C-162-商标),瓜尔胶或2-羟基-3-(三甲基铵)丙醚氯化物(HICARE 1000,注册商标)和Polygel(商标)K100和K200用于家庭稀释目的是优选的。
如下面进一步描述的,浓缩物可在工厂条件下用水稀释。适用于工厂稀释的浓缩物包括阳离子马铃薯淀粉,如SOFTGEL BDA(商标),SOFTGEL BD(商标),AMYLOFAX HS(商标),RAISAMYL 125(商标),RAISAMYL 135(商标),RAISAMYL 145(商标)和合成阳离子聚丙烯酸Polygel(商标)K系列,K100和K200(3V Sigma)。
本发明浓缩物中所含的聚合物结构剂的含量取决于在本发明乳液中所需的聚合物结构剂的浓度。
一般地,在根据本发明的乳液中需要相对较小量的聚合物结构剂就可提供理想的粘度。在含水乳液中的量优选为0.05-2%重量,更优选0.1-1%重量,最优选0.1-0.5%重量。在浓缩物中聚合物结构剂的适宜浓度是1-10%重量,更优选2-5%,最优选3-4%重量。
虽不希望被理论所限制,但一般认为水溶性聚合物结构剂以悬浮状态存在于油中。油
本发明的组合物包括至少一种油。所述的油可以起润滑油的作用。所述的油可以是矿物油,酯油或糖酯油。如果合适也可包括一些天然油类,如植物油。
在EP-A-0394133中被定义为共活性物之类的脂肪醇不适合在本发明中用作油类。优选用于本发明的油类是液体,而EP-A-0394133中优选的脂肪醇是软固体。
酯油优选是直链或支链、饱和或不饱和羧酸的酯。
用于本发明的油优选是疏水性的。另外,优选它们或者含糖酯油,或者含一种基本上没有表面活性的油。EP-A-0394133中定义的脂肪醇不是基本上疏水的,并且具有表面活性。
当所述的油是酯油,糖酯油或矿物油时是优选的。适宜的油包括处于矿物油的Sirius范围内的那些油(来自silkolene)。
适宜的酯油包括饱和酯油(来自Unichema)和不饱和糖酯油(来自Mitsubishi Kagaku)。
优选本发明的酯油在性质上是疏水的。另外优选的是酯油在性质上是饱和(硬化)的,除非它是一种糖酯油或一种植物衍生物,其优选是不饱和的。
适宜的酯油是在烃基链中有1-24个碳原子的单或多元醇和在烃基链中具有1-24个碳原子的单或多羧酸的脂肪酯,条件是酯油中碳原子总数等于或大于16,并且酯油中烃基的至少一个具有12个或更多个碳原子。
最适合用于本发明中的酯油是出自Unichema的PRIOLUBES。具体地说采用PRIOLUBE 1407,PRIOLUBE 1447,PRIOLUBE 1415,PRIOLUBE 1446,PRIOLUBE 1427,PRIOLUBE 1445,PRIOLUBE 2045,PRIOLUBE 3988,PRIOLUBE 3987,PRIOLUBE 2091,ESTOL 1545,和ESTOL1527较宜。这些当中,ESTOL 1545即2-乙基己基硬脂酸酯是特别适用的。
适宜的矿物油包括Esso Marcol工艺级范围的油类,并且特别优选Silkolene医用级Sirius范围(如M40,M70,和M180)的油。
矿物油的分子量一般在150-400范围内。
矿物油的密度是0.80-0.90g/cm2,更优选0.83-0.88g/cm2是优选的。
酯油或矿物油的粘度在25℃的温度下为2mPa.s-400mPa.s,更优选2-150mPa.s,最优选10-100mPa.s是优选的。
糖酯油的粘度大于50000mPa.s,优选5000-20000mPa.s,最优选6000-20000mPa.s是优选的。所有的粘度均在25℃下测得。
另外优选油的折光率为1.445-1.490,更优选1.460-1.485。
所述的油在乳液中的含量优选为1-15%重量。在织物调理剂浓缩物中油的含量优选为组合物的20-78%重量,最优选为50-70%重量。阳离子织物柔软化合物
本发明的组合物包括至少一种织物柔软化合物。
织物柔软化合物优选是一种阳离子织物柔软化合物。
优选用于本发明的油在与一种适宜的沉积助剂,如常规阳离子织物柔软化合物相结合时,将具有织物柔软性能。
织物柔软化合物更优选是一种含极性端基和两个烷基或烯基链的季铵物质。
本发明的织物柔软化合物特别优选有两个平均链长大于C14的长链烷基或链烯基链,更优选每个链的平均链长都大于C14,更优选各长链烷基或链烯基中至少50%链长为C18
优选织物柔软化合物的长链烷基或链烯基主要是直链的。
高度优选的本发明织物柔软化合物基本上是水不溶的。在本发明上下文中,基本上水不溶的织物柔软化合物被定义为在20℃的软化水中溶解度低于1×10-3%重量的织物柔软化合物,优选织物柔软化合物的溶解度低于1×10-4,最优选织物柔软化合物的溶解度在20℃的软化水中为1×10-3-1×10-5
基本上水不溶的季铵化合物具有以下结构式:其中R1和R2表示具有12-24个碳原子的烃基;R3和R4表示含1-4个碳原子的烃基;和X是阴离子,优选选自卤素、甲基硫酸根和乙基硫酸根。
这些季铵柔软剂的代表性实例包括二(牛油烷基)二甲基甲基硫酸铵;双十六烷基二甲基氯化铵;二(氢化牛油烷基)二甲基氯化铵;双十八烷基二甲基氯化铵;二(氢化牛油烷基)二甲基甲基硫酸铵;双十六烷基二乙基氯化铵;二(椰子烷基)二甲基氯化铵;二牛油烷基二甲基氯化铵和二(氢化牛油烷基)二甲基氯化铵(商标为Arquad2HT)。
其它优选的柔软剂含有酯键或酰胺键,例如可以商品名Accosoft580,Varisoft 222和Stepantex得到的那些。
特别优选的织物柔软化合物是水不溶性季铵盐物质,其中包括含有经至少一个酯键连接到分子上的两个C12-18烷基或链烯基的化合物。更优选季铵盐物质中有两个酯键。用于本发明中优选的酯键连接季铵盐物质可用下式表示:
Figure 9980338000121
其中各R1基独立地选自C1-4烷基、羟烷基或C2-4链烯基;且其中各R2基独立地选自C8-28烷基或链烯基;X-是任意适合的阴离子,且n是0-5的整数。特别优选二(乙基酯)二甲基氯化铵(DEEDMAC)。
第二种优选类型的季铵盐物质可由下式表示:
Figure 9980338000123
其中R1、n、X-和R2同上述定义。
如果季铵盐物质可生物降解,那么它对于环境保护是有利的。
优选的此类物质,如1,2双[硬化牛油酰氧基]-3-三甲基铵丙烷氯化物和它们的制备方法,例如,描述于美国专利US4137180(LeverBrothers)中。优选这些物质包括少量相应的单酯,如描述于美国专利US4137180中的1-硬化牛油酰氧基-2-羟基三甲基铵丙烷氯化物。
织物柔软剂也可以是如EP0638639(Akzo)中描述的多元醇酯季铵盐(PEQ)。
柔软化合物与油的重量比优选小于5∶1,适宜地是小于3∶1,优选小于1∶1。优选柔软化合物与油的重量比大于1∶10,优选大于1∶3。
柔软化合物在浓缩物中的含量优选为总组合物的3%重量-60%重量,更优选为10%重量-40%重量。优选根据本发明制备的稀释乳液含有0.5-5%重量范围的阳离子活性织物柔软化合物,更优选1-3%重量,最优选1.0-2%重量。
虽不希望被理论所限制,但在织物柔软化合物悬浮在油中时,一般认为织物柔软化合物在油中以结晶形式存在。溶剂
优选所述组合物含有总组合物25%以下重量的有机溶剂,更优选20%以下重量,最优选10%以下重量。
特别优选所述溶剂是无水的。在任何情况下,水的含量必须维持在总组合物的10%以下。
如上所述,本发明浓缩物中的阳离子织物柔软化合物可以溶解、悬浮或分散在油中。
如果阳离子织物柔软化合物含有衍生自软牛油等,即具有高碘值的牛油的碳链时,那么它可以溶解在油中。或者说,通过加入适宜的溶剂,可以使阳离子织物柔软化合物溶解于油中。可使用的溶剂包括乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、1,2丙二醇、1,3丙二醇和丙三醇。适宜的溶剂优选具有低闪点,例如IPA(异丙醇)。
对于用熔融法制备的组合物,如本文下面所描述的,优选组合物中包含有机溶剂。优选一半含量以下的溶剂是易燃溶剂(即闪点低于25℃)。大部分溶剂应该最优选非易燃溶剂(即闪点大于25℃)。从熔融物的粘度和外观考虑,适宜的溶剂例子包括丙二醇,特别是己二醇和丁二醇。溶剂混合物可提供有利结果,特别是对粘度而言。在某些组合物中,溶剂可以作为组合物的一个组分而存在。
一般认为存在于本发明组合物中一些溶剂的类型的选择有助于控制织物柔软化合物晶粒大小,或者使织物柔软化合物溶解在油中。香料
本发明的组合物和本发明的方法特别适用于漂洗调理过程中在织物上提供香料沉积改善作用。因而优选本发明的浓缩物含有香料,适宜的含量范围是1-10%重量,优选3-6%重量。适宜的香料化合物可由本领域技术人员选择。
优选香料是基本上疏水性的。
优选香料可溶于油中。晶体生长抑制剂
本发明的浓缩物或乳液可包含一种晶体生长抑制剂。优选的是晶体生长抑制剂形成浓缩物的一部分,特别是对于消费者在家庭中进行的非批量稀释而言。
晶体生长抑制剂是有可高度极化的亲水基的化合物。
特别优选的晶体生长改性剂是烷基链长为C13或更短的有机酸,以及平均烷基链长为C13-C22和10-30个乙氧基的非离子表面活性剂。特别优选的晶体生长抑制剂是有15-22乙氧基的牛油或椰子油非离子表面活性剂,有机酸,如乳酸(其含有约20%的直链聚合物自酯化酯),硬脂酸,和硬化或未硬化牛油或椰子脂肪酸。晶体生长抑制剂的混合物也可使用。
晶体生长抑制剂或其混合物优选用量应为组合物的1%重量-20%重量,更优选晶体生长抑制剂用量为2%重量-11%重量。助乳化剂
优选组合物包括一种助乳化剂,以利于组合物被加入水中时的快速分散。助乳化剂可包括非离子表面活性剂。
如果非离子乙氧基化表面活性剂被用作晶体生长抑制剂,那么它既起到抑制剂的作用,又提供良好分散性的助乳化剂作用。
优选的助乳化剂是有平均3-10个烷氧基,优选5-7个烷氧基的C8-C22醇的烷氧基化物。虽然混合乙氧基化物/丙氧基化物或丙氧基化物也可使用,但乙氧基化物是优选的烷氧基化物。组合物pH值
本发明的乳液当其以使用浓度分散在水中时,优选pH大于1.5,更优选小于5。产品形式
本发明的浓缩物优选是一种糊状物形式或高浓度液体。浓缩物可由消费者或在工厂加入水中,制成乳液然后储存起来,以后使用时添加到漂洗液中。
下面讨论的由冷研磨法制备的浓缩组合物的稠度,取决于阳离子织物柔软剂的熔点,并且液体分散液和糊状物之间有所变化,而下面讨论的热熔法的产品如果自然冷却可具有凝胶的稠度,或者如果搅拌冷却的话则形成可倒出的糊状物。其它组分
本发明的浓缩物或乳液还可包含一种或多种任选组分,选自pH缓冲剂、香料载体、荧光剂、着色剂、水溶助长剂、消泡剂、抗再沉积剂、酶、荧光增白剂、遮光剂、抗收缩剂、抗皱剂、防斑剂、杀菌剂、杀真菌剂、防腐蚀剂、赋予悬垂性试剂、抗静电剂和熨烫助剂。浓缩物的制备方法
本发明的浓缩组合物可以根据任意适宜的方法制备。两种方法是特别优选的,名为熔融法和冷研磨法。在这两种制备方法中,聚合物结构剂一般保持固态。
本文所指的熔融物是两种或多种物质的液体混合物,至少其中的一种在冷却到室温时固化。熔融物可包含分散状态的非液态物质,如聚合物结构剂。在我们的熔融物中,通常一种或两种组分在冷却时固化(一般是织物柔软化合物,非离子表面活性剂和脂肪酸,如果它们存在的话)。
在熔融法中,将织物柔软化合物加热到可以流动,优选加热到液态,然后将其加入油相中(油相可包含香料)制成熔融物。当熔融物仍然是热的并且是液体的时候,将聚合物结构剂加入此熔融物中,结构剂以分散固体存在。组合物中另外的组分可以借助流动的织物调理化合物或借助油相加入到组合物中,或者它们可以在织物调理化合物和油混合在一起之后再加入。通常熔融物在温度至少为35℃时形成,优选至少40℃,例如温度为45℃-70℃。此外,可将织物柔软化合物和非离子表面活性剂与油混合,然后加热形成液体,结构剂可加到此液体中。香料可在冷却到较低温度时加入。
如果柔软化合物和油一起加热形成熔融物,则是特别优选的。香料也可形成熔融物的一部分。
熔融物可自然冷却或通过机械搅拌冷却到室温。在这种方法中,可进一步控制熔融物的最终粘度。
另一方面,本发明的浓缩组合物可通过冷研磨法制备,其中在室温下通常在高剪切速率下,将织物柔软化合物、聚合物结构剂和油混合在一起,而不是在混合之前先加热织物柔软组合物。乳液的制备方法
根据本发明的另一方面,本发明的浓缩组合物可通过用水稀释,用来制备含水乳液。换句话说,本发明的另一方面是,包括织物柔软组分与油相混合的浓缩组合物可用水溶性聚合物结构剂溶液稀释形成乳液,该溶液包括含水乳液最终所需浓度的水溶性聚合物结构剂。浓缩物优选用室温下的水或热水稀释。稀释水的温度优选为室温-100℃,优选40-70℃,对批量稀释来说更优选50-60℃。在浓缩物为糊状或蜡状形式的情况下,可在与水混合之前将其加热为液体,过2-30分钟后将浓缩物与水混合,这取决于混合过程的规模,使用的设备等。浓缩物和水可以任意适宜的方式搅拌,例如搅动或摇动。
在用水稀释本发明的织物调理浓缩物来制备乳液的情况下,优选聚合物在浓缩物中基本上以固体形式存在。优选其在加入到浓缩物之前没有用水混合而胶凝化。因此,在本发明的这个方面,胶凝作用和乳化作用可同时发生。这已发现具有令人惊奇的优点,包括控制乳液的粘度和微滴大小的能力。
根据本发明制备的乳液的粘度取决于稀释织物调理浓缩物制备乳液的条件。另外,当制备本发明的乳液时,有不希望有的微滴絮凝化的危险,得到乳油分出和不受欢迎的组合物。
本领域技术人员通过反复试验能够避免这种情况。
然而,根据本发明的优选方面,以下方法可用来确定制备本发明乳液的最佳条件。
对于给定的聚合物结构剂来说,可以进行实验使聚合物在水中,在控制的温度、剪切速率和混合时间条件下胶凝化,同时在混合过程中测定粘度的进展。对于聚合物在最终乳液中给定浓度而言,获得最大聚合物粘度的最佳剪切速率、温度和混合时间可被确定(称为“胶凝化研究”)。可用Carri-Med(商标)锥板式控制应力粘度计进行粘度/剪切特性测定。本发明人发现这些温度、剪切速率和加工时间的最佳条件,可直接应用于稀释本发明的织物调理浓缩物的批量生产中。
对聚合物结构剂优选范围来说,发现最佳的批量混合温度范围适宜地是大约40-70℃,更优选50-60℃。
用本发明的方法稀释浓缩物的过程中,可以在混合同时将水加入到浓缩物中(相转变法),或者将浓缩物加入到水中。最终的结果基本上是相同的。发现当水加入浓缩物中时,液滴体积通常较小。
稀释可以由家庭使用者或在工业化的工厂中实现。我们发现浓缩物中含有聚合物结构剂时有助于乳化作用过程和液滴的破碎,这样就使得从浓缩物制备稳定乳液不需要大规模加工设备。
实施例
现将参照以下非限制性实施例来说明本发明。在本发明范围内的进一步的变化对本领域技术人员来说将是显而易见的。
除非有相反的指示,所有量均按重量份或重量百分比计。
对照实施例用字母表示,本发明的实施例用序号表示。
根据本发明制备的组合物和对照组合物经受以下试验。
在这些实施例中,术语“阳离子活性物”指的是纯的阳离子织物柔软化合物。术语“织物柔软剂”指的是市售产品,其通常是80%纯阳离子活性物和大约20%溶剂,如IPA。术语“活性柔软剂”在下文中定义。(i)柔软性测试
评价柔软性能的方法是,在室温下,在振荡式涤垢仪中将足够的产品加入1升软化水中以提供0.1g的活性柔软剂物质。活性柔软剂被定义为阳离子活性物,或者(如果存在油时)阳离子活性物加上油。这样,对于所有本发明的实施例来说,活性柔软剂的含量在漂洗液中是相同的。将三块厚绒布毛巾(19cm×19.5cm,总重量40g)投入涤垢仪的筒中。厚绒布毛巾已经在0.00045%重量的烷基苯磺酸钠溶液中漂洗过,模拟主洗涤过程中的阴离子洗涤剂条件。在65rpm下处理这些毛巾5分钟,旋转干燥以除去多余液体,悬挂晾干过夜。由20个培训过的人组成的专家小组通过针对设定标准进行比较来评价这些毛巾。值越低表明柔软性程度越大(2为非常柔软,8为粗糙)。
为了研究结果的一致性,在同样条件下重复进行该柔软性测定,使每个组合物具有两个结果。另外,为了对照,使用优质常规织物调理剂组合物COMFORT(商标)进行实验,用相同来源的水测定平行实验中得到的柔软性结果。(ii)香料输送评价方法
香料输送的评价方法是,在振荡式涤垢仪中漂洗三块厚绒布毛巾(19cm×19.5cm,总重量40g),每一种产品以前面所述柔软性评价类似的方式处理。由培训过的20人专家小组成员组成的组立即评价布料的香气强度,而不是将布料悬挂晾干,专家小组成员将各布料分成0-5的等级,相当于从没有香气到非常强香气的信息描述。5小时后布料干燥时进行进一步的评价,在24小时或更长时间后再评价。产品的含量为0.1g/l活性物,漂洗液中的香料含量为4.76mg/l。(iii)吸水性测试
评价织物吸水性是通过在振荡式涤垢仪中,用上述柔软性评价的组合物处理厚绒布毛巾。将条状织物剪成11cm×3cm大小。垂直握住被处理的织物条,并将其下浸到含有0.02%直接红81染料溶液的小碟中,使0.5cm织物在水表面之下。在总共1小时内每隔一段时间测定液体随织物条上升的高度。计算各处理方法的平均高度。值越高表明吸水性越好。(iv)储存稳定性
根据本发明或根据对照实施例制备的乳液在室温(约25℃)、37℃和45℃下分别储存在高60mm、直径19mm的圆柱形玻璃瓶中。根据以下公式计算乳油分出的百分比:
并观察相分离性。具体地说,注意看起来是透明的(表明所有液滴消失入分离层中)还是乳状或混浊的(表明细亚微粒液滴仍存在于含水层中)来判断是否分层。(v)粘度测定
测定粘度是使用带有NV杯和浮子的标准Haake粘度计,剪切速率为106s-1。组合物和制备方法
用冷研磨法制备具有以下一般组成的浓缩组合物。具体组分将在下文进一步描述。在冷研磨法中,将织物柔软剂、油、香料和(如果有的话)聚合物结构剂混合在一起,然后用Silverson混合器或方架Heidolph混合器进行均化。如下文将要说明的,用不同的方法(方法(B))可使聚合物结构剂包含在最终乳液中,而不加在浓缩物中。
如下文将要进一步说明的,所使用的油和结构剂是不同的。
除非另外指明,在这些实施例中使用的织物柔软剂是Arquad2HT,其一般含80%重量的纯阳离子活性物,并含~20%重量的异丙醇(IPA)溶剂。表1
油:阳离子活性物重量比 1.4∶1 1.8∶1 2∶1 3∶1
织物柔软剂(80%阳离子活性物,20%IPA)油(100%纯)硬化牛油脂肪酸香料(100%)结构剂聚合物(100%纯)1 41.0744.975.193.904.87 36.2650.174.643.974.97 35.3657.19-4.063.38 27.2565.11-4.173.47
1除非指出不同的量或除非乳液是用方法(B)制备的外均如此。
油:阳离子重量比,以纯阳离子活性物的含量计。
活性物:香料比,大多数情况下固定在~20。
含水乳液
用下面的方法之一制备含水乳液。
(A)稀释含有香料、织物柔软剂和悬浮在油中的结构剂的浓缩物,或
(B)将聚合物结构剂溶解在水中,然后在聚合物结构剂水溶液中稀释含悬浮在油中的织物柔软剂和香料的浓缩物。
如果需要,可以先将浓缩物熔化。在方法(A)和(B)中水的温度均为40-70℃。水和浓缩物混合时间为5-10分钟。在一个挡板式间歇设备中完成混合,该设备包括一个连接到水浴上的夹套容器。由连接到高架Heidolph混合器的叶轮提供搅拌。使用具有三级叶片的叶轮,转速为300-1000rpm。
一般制备的含水乳液包含大约5%重量的纯活性物(定义为阳离子调理剂加上油)。要制备这些含水乳液,将浓缩物在水中或如上所述的聚合物结构剂溶液中进行稀释,给出表2所述的一般组合物。具体的组分将在下文中进一步给出。在每种情形下织物柔软剂均为如上所述的Arquad 2HT,除非另外指明。如下文进一步阐明的,所使用的油和结构剂是不同的。
表2
油:阳离子活性物重量比 1.4∶1 1.8∶1 2∶1 3∶1
织物柔软剂(80%纯阳离子活性物)油(100%纯)硬化牛油脂肪酸香料(100%纯)结构剂聚合物1水(软化) 2.532.770.320.240.30余量 2.193.030.280.240.30余量 2.093.33-0.240.20余量 1.573.75-0.240.20余量
1除非有相反指示其余均如此对照乳液的制备
为提供不含结构剂聚合物的组合物,将织物柔软剂物质、香料和油通过冷研磨法混合制成织物调理浓缩物,然后用上述方法使之与水混合。结果
以上述配制组合物的方法使用下文所述的油类和结构剂,制成以下实施例1-24和对照实施例A-E的组合物。产品的组成、混合条件和粘度列于表3-5中。
制备乳液(如上所述)的方法在各表中分别用A或B表示。浓缩物中油对纯阳离子活性物的比例表示在各表中。实施例1至11-表3
油对阳离子活性物的比例为2∶1。用方法“B”制备乳液。
20.5重量份,ex BDH
30.3重量份
40.4重量份
5阳离子织物柔软剂是如第18-19页所描述的DEEDMAC,其包含约2%牛油脂肪酸杂质,由Hoechst提供。
M70、M180是来自SILKOLENE的矿物油。
SOFTGEL BDA、Amylofax HS和SOFTGEL BD由荷兰AVEBE BA提供。HI-CARE 1000由Rhone-Poulenc提供。
JAGUAR C-13-S由Meyhall提供。瓜尔胶由ROHM & HAAS提供。实施例12至15-表4
油对阳离子活性物的比例为1.4∶1。用方法“B”制备乳液。
Figure 9980338000212
10.35%SOFTGEL且乳液含4.5%活性物而不是5%。
20.20%POLYGEL K100。
30.20%RAISAMYL且乳液含4.5%活性物。实施例16和17-表5
油对阳离子活性物的比例为1.8∶1。用方法“B”制备乳液。
Figure 9980338000221
1乳液含4.5%活性物,不是5%。
20.40%聚合物。实施例18至28-表6
油对阳离子活性物的比例为2∶1。用方法“A”制备乳液。
Figure 9980338000222
10.4重量份
20.15重量份
30.5重量份
4Ryoto糖酯油ER-290(Mitsubishi)对照实施例A至D-表7
油对阳离子活性物的比例为2∶1。
实施例 结构剂 总批量体积/ml 混合温度℃ 106s-1下的粘度/mPa.s
ABCD M40M70M180M180 NONENONENONENONE 5005005003000 505050~53 3595
实施例29和30-对照实施例E和表8
油对阳离子活性物的比例为3∶1。
实施例 结构剂 总体积/ml 混合温度℃ 106 s-1下的粘度mPa.s
29E30 M70M70M70 SOFTGEL BDANONESOFTGEL BD 500500500 505050 3412101
结果-乳油分出情况-表9
测试上述实施例组合物的乳油分出情况。结果如下所示。数值表示分出的重量百分比。
Figure 9980338000232
-=没有测定。
实施例20与对照实施例A(不含结构剂聚合物)相比,清楚地表明对照实施例出现严重乳油分出现象,但对于本发明制备的乳液来说,在相当长时间和常规温度范围内没有分出。
实施例1、21和27与实施例B相比,表明含结构剂聚合物的本发明组合物基本上没有乳油分出。实施例4中出现了一些乳油分出现象,但产品是透明的而不是混浊的,表明没有发生絮凝。结果-香气强度-表10
测试实施例组合物的香气强度。结果在下面列出。
-=没有测定。
1COMF0RT(商标),时下优质的常规织物调理剂。
2携带阴离子=0.001%。
一般来说,本发明的组合物比时下优质常规织物调理剂具有更强的香气。另外,含聚合物结构剂的组合物与不含聚合物结构剂的油基浓缩物的乳液相比,具有类似的香气效果。结果-柔软性评分-表11测试实施例组合物的柔软性评定分值。结果在下面列出。
Figure 9980338000251
-=没有测定。注
1COMFORT-商标。
2携带阴离子=0.001%。
这些结果测定的是绝对柔软效果,并没有表明柔软化质量。本发明的组合物与优质常规织物柔软组合物相比,具有类似的或更好的柔软性。根据本发明制备的组合物与不合任何聚合物结构剂的组合物相比具有类似的柔软性。实施例23-27
研究在模拟家庭使用情况下制备的乳液的性能,进行下面的实验。
由上述方法(B)制备织物调理浓缩物。
然后如下所述测试该组合物。称量6.0g浓缩物加入瓶中,再将94g自来水加入瓶中。将混合物摇匀约2分钟。发现自发形成了乳液。粘度和柔软性结果在下面列出。自来水为15℃。组合物具有以下一般组成。
油:阳离子活性物 2∶1
织物柔软剂(80%阳离子活性物)(Arquad 2HT)油(100%)(M180-来自SILKOLENE)非离子椰子油(EO)20(100%)香料(100%)结构剂聚合物 35.4353.815.385.38可变的
该情况下,对本发明的浓缩物和对照物(COMFORT,注册商标)进行柔软性能的单一测试。
结果在表12中列出。
Solvitose BPN是一种由AVEBE提供的阳离子马铃薯淀粉聚合物。
阴离子的携带量是0.001%。
表10
Figure 9980338000262
-=没有测定。香气效果
实施例 香气效果
湿的 5小时 24小时 48小时
31对照物1 3.412.26 2.021.00 1.490.69 0.950.62
1COMFORT(注册商标,一种优质常规织物柔软组合物)。吸水性效果
实施例 吸水高度(cm)
对照物131未处理的 3.69.920.0
吸水性效果是用织物柔软组合物处理过的织物所具有的疏水性度量。
结果表明由本发明制备的乳液具有非常好的再润湿非疏水性,使得用这些组合物处理过的毛巾可用来有效地擦干物体。

Claims (25)

1.一种包含与油混合的织物柔软化合物的调理浓缩组合物,其中该组合物含有水溶性聚合物结构剂。
2.根据权利要求1的调理浓缩组合物,其中所述水溶性聚合物结构剂以固体颗粒形式存在。
3.根据权利要求1或2的调理浓缩组合物,其中所述水溶性聚合物结构剂基本上没有表面活性剂性能。
4.根据权利要求1、2或3的调理浓缩组合物,其中所述水溶性聚合物结构剂包括非离子或阳离子改性的天然聚合物。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求的调理浓缩组合物,其中包括1-10%重量的水溶性聚合物结构剂。
6.根据权利要求1-5中任一权利要求的调理浓缩组合物,其中所述的油基本上是疏水的。
7.根据权利要求1-6中任一权利要求的调理浓缩组合物,其中所述的油选自矿物油,酯油,糖酯油或其混合物。
8.根据任一前述权利要求的调理浓缩组合物,其中含20-78%重量的油。
9.根据任一前述权利要求的调理浓缩组合物,其中织物柔软化合物包括季铵化合物。
10.根据任一前述权利要求的调理浓缩组合物,其中含3-60%重量的织物柔软化合物。
11.根据任一前述权利要求的调理浓缩组合物,其中还含有香料。
12.根据权利要求1-10中任一权利要求的调理浓缩组合物的制备方法,包括将织物柔软化合物、油和水溶性聚合物结构剂相混合。
13.一种含织物调理组分的含水乳液的制备方法,包括用水稀释权利要求1-10中任一项的调理浓缩物。
14.一种含织物调理组分的含水乳液的制备方法,包括将水溶性聚合物结构剂溶解于水中,提供其浓度基本上等于该水溶性聚合物结构剂在乳液中所希望有的最终浓度的聚合物结构剂溶液,用该聚合物结构剂溶液稀释含织物柔软化合物与油相混合的调理浓缩组合物。
15.根据权利要求13或14的方法,其中水溶性聚合物结构剂选自非离子或阳离子改性的天然聚合物或其混合物。
16.根据权利要求13、14或15的方法,其中所述的油选自矿物油、酯油或糖酯油。
17.根据权利要求13-16中任一权利要求的方法,其中织物柔软化合物包括季铵化合物。
18.一种包括含水乳液的织物调理组合物,该含水乳液含有水溶性聚合物结构剂、油和织物柔软化合物。
19.根据权利要求18的织物调理组合物,其中所述聚合物结构剂选自非离子或阳离子改性的天然聚合物或其混合物。
20.根据权利要求18或19的织物调理组合物,含有0.05-2%重量的水溶性聚合物结构剂。
21.根据权利要求18、19或20的织物调理组合物,其中所述的油选自矿物油、酯油、糖酯油和其混合物。
22.根据权利要求18-21中任一权利要求的织物调理组合物,含有1-15%重量的油。
23.根据权利要求18-22中任一权利要求的织物调理组合物,其中所述织物柔软化合物包括季铵化合物。
24.根据权利要求18-23中任一权利要求的织物调理组合物,其中所述织物柔软化合物的用量为0.5-5%重量。
25.根据权利要求18-24中任一权利要求的织物调理组合物,其在106s-1下的粘度为10-100mPa.s。
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