CN86102993A - 纺织品整理剂 - Google Patents

Abstract

含有布伦斯特(Bronstedt)酸，其PKa值至少是6的含胺类水分散体。其性能稳定，在织物冲洗过程中加入，作织物柔软剂使用。

Description

本发明涉及的是纺织品整理剂。这种纺织品整理剂尤其适用于纺织品洗涤时在循环冲洗过程中使织物柔软，有利于静电控制。它的结构特点在于极好的柔软性，水分散性和可贮存性。它可以在高于或低于常温的条件下长期贮存。

在织物洗涤过程中使织物柔软，并有利于控制静电的纺织品整理剂将在本文中细述。并发现有着广泛商业用途。通常冲洗时加在织物上的柔软剂包含一个活性基团，实质上是带有二个长链烷基的不溶于水的阳离子物质。常用的物质是有二个动物硬脂的二甲基氯铵，或用二个动物硬脂基团取代咪唑啉。这些制备的物质通常呈水溶液分散体。一般情况下，制备含有约10%以上阳离子柔软剂的水状分散体将会严重影响产品的粘度，还会产生贮存期稳定性的问题。虽然在欧洲专利NO.0，000，406和英国专利NO.1601360中已经陈述过在制备高浓度的柔软剂时，可结合一些非离子型添加剂加入柔软剂中，但从单位重量活性剂的柔软效果来看，这种结构的效率是比较低的。此外，较浓的水分散体产品的粘度和稳定性问题也变得更为突出，很难控制，柔软剂的商业应用范围规定活性剂含量为15%～20%。

1984年6月12日MacGilp等人在美国专利4454049上公开了浓缩液状织物柔软剂，它至少是含有10%的与水相混溶的有机溶剂，一般约含30%～40%。

1961年8月8日luvisi等人在美国专利2995520上公开发表了采用某种咪唑啉衍生物的酸盐类，它用于棉、纸张等纤维材料的柔软。在用于纺织品整理的处理槽中，含有0.001%～1%浓度的一种咪唑啉衍生物的酸盐，为了运输据说要把产品放在低分子量脂族醇中，以防止它冻结。

比美国专利2995520更新的已公开的其他专利是一种咪唑啉衍生物酸盐，用它来使织物柔软。然而，按本文的陈述，从织物的柔软角度来看，季铵盐比象无环叔胺或环胺等酸盐效果更好。

因此，本发明的目标是提供液体的织物柔软剂，它可以制成在稀释或浓缩状态均不需添加有机溶剂的水分散体。本发明的产品在高于或低于常温的情况下，甚至长期贮存，也有极好的稳定性，这些合成物可进一步提供极好的柔软性，抗静电性和织物再湿润性等特性，可广泛应用于各种织物之中。

本发明提供一种稳定的水分散体包括：

（a）所指分子式Ⅰ中含有二（高级烷基）环胺，选取1%～40%含胺量。然后将其混合。

（b）从常规的季铵类的柔软剂中选择一种化合物;它含有二个高级烷基，每一个含有8～30个碳原子。

本发明的基础是稳定的水分散体的配制，它带有某种环胺，甚至在高浓度的胺中也能和一个常规中二（高级烷基）季铵盐配制，且不需大量有机溶液。

（a）胺类：

本发明产品使用的胺是从含有分子式Ⅰ的基团类中选择出来的，作为成分（Ⅰ）。

分子式Ⅰ

式中n表示2、3或4，最好用2，R₁和R₂是独立的，是含有8～30个碳原子的烷基或链烯基，较好选用11～22个碳原子的烷基，最好选用含有15～18个碳原子的烷基，或用带有此类烷基原子团的混合物。例如可从椰子油、“软”（不是硬的）动物脂和硬动物脂中获得此类化合物的烷基原子团。

Q是CH，CH₂，NL或N。最好用N。

上式中T是O或者NR₅，R₅是H或含有1～4个碳原子的烷基，用H较佳。R₄是一个含有1～3个碳原子的二价亚烷基团或（C₂H₄O）_m，这里m取1～8。X也可取R₄。

本发明的合成物含胺量为1%～40%，较好选用2%～35%，最佳是选用2%～20%。

在洗涤过程中可能产生洗涤剂剩余物。特别是在使用美国流行的洗衣机的情况下，有一种否定水中所加柔软剂作用的倾向。可以看出分子式Ⅰ中胺对洗涤剂剩余物不易起作用。譬如象二动物脂二甲基氯铵化合物。

（b）季铵盐：

所述的分散体中含有一个常规的二（高级烷基）季铵盐柔软剂作为第二种成分。这里上下文所指的季铵盐中的高级烷基是带有8～30个碳原子的烷基团。最好选用11～20个碳原子。例如常规的季铵盐包括（Ⅰ）无环季铵盐，其分子式是：

这里R₂是含有15～22个碳原子的无环脂肪族烃基。R₃是一个含有1～4个碳原子的饱和烷基或羟烷基。R₄从R₂或R₃中选取。A是一个阴离子。

（Ⅱ）二酰胺基季铵盐分子式是：

这里R₁是无环脂肪族烃基，含有15～21个碳原子。R₂是一个二价的亚烷基，含有1～3个碳原子。R₅和R₈是含有1～4个碳原子的饱和烷基或羟烷基。A^-是一个阴离子。

（Ⅲ）二酰胺烷氧基季铵盐分子式：

（这里n值取1-约5。R₁，R₂，R₅，A^-与上述定义一样。）

（Ⅵ）季铵盐咪唑啉化合物：

例中的成分（Ⅰ）是大家熟知的。

二烷基二甲基铵盐如：二动物脂二甲基氯铵，二动物脂二甲基铵甲基硫酸酯，二（氢化动物脂）二甲基氯铵，二硬脂酰二甲基氯铵，dibehendyl二甲基氯铵。

例中的成分（Ⅱ）是甲基二（乙基酰胺动物脂）（2-羟乙基）铵甲基硫酸酯，甲基二（氢化乙基酰胺动物脂）（2-羟乙基）胺甲基硫酸酯。这里R₁是含有15～17个碳原子的无环脂肪族烃基。R₂是一个乙烯基。R₅是一个甲基。R₈是一个羟烷基。A是甲基硫酸阴离子。这些化合物均可从Sherex化学公司买到，其商品名称分别是Uarisoft（R）222和Uarisoft（R）110。

例中（Ⅳ）是：

1-甲基-1-动物脂酰胺基-乙基-2-动物脂咪唑啉甲基硫酸乙酯和1-甲基-1-（氢化动物脂酰胺乙基）-甲基硫酸酯。

季铵盐（b）含量宜取产品总重量的1%～20%，最好取2%～20%。

重量比例，胺（a）∶季铵盐（b）其范围从10∶1到1∶10，宜采用3∶1到1∶3。

本文优先选用二（高级烷基）咪唑啉化合物，尤其是1-（低级烷基）-1-（高级烷基）酰胺乙基-2-（高级烷基）咪唑基化合物，所指的“低级烷基”是指含1～4个碳原子的烷基，“高级基”是含11～22个碳原子的烷基。

（c）选取布伦斯特（Bronstedt）酸。

分散体选用布伦斯特酸PK_a值为6或少些。

酸含量要求是保证混合后分散剂的PH值不大于5，宜采用不大于4，最合适的PH值范围是2.5～4。典型的酸的含量是胺的重量的1%～50%，宜采用2%～30%，最佳是3%～15%。

合适的酸的种类包括无机矿物酸，羧酸。特别是低分子量的含有1～5个碳原子的羧酸，芳族的羧酸，如苯甲酸和烷基磺酸。

适用的无机酸包括盐酸，氢溴酸，硫酸，硝酸，磷酸，合适的有机酸包括苯甲酸、蚁酸，醋酸，甲基磺酸和乙基磺酸。优先选用磷酸，蚁酸和甲基磺酸。

（d）有机溶剂

本发明产品的配制不用任何有机溶剂。然而，有机溶剂（如低分子量的能与水相溶的脂肪醇）不会影响贮存的稳定性，粘度或本产品的柔软性。

通常胺大部份来源于固态的化学物质，将它溶在有机溶剂中成为溶液。例如异丙醇有机溶剂。不管怎样在制备本产品时不必除去有机溶剂。事实上加些理想的添加液是完全允许的。

此外，与水相比有机溶液价格较贵，且有可燃性，甚至毒性，难以管理。本发明理想的配制是用少量有机溶液，即低于10%，最好低于2%。

（e）选择有机硅氧烷成分

本产品选用水状乳浊液，主要是直链型的聚二烷基硅氧烷或烷基芳基硅氧烷，这里烷基可含有1～5个碳原子，可全部或部分氟化。适用的有机硅氧烷是聚二甲基硅氧烷，在25℃时其粘度范围从100～100，000厘沲，最佳使用范围是300～6000厘沲。

已发现所用的有机硅氧烷离子带电特性是很重要的，它对有机硅的沉淀程度和分布的均匀性起决定性作用，影响织物整理后的性能。

带有阳离子的有机硅氧烷会加快沉淀。已发现有机硅氧烷有利于改善织物手感，它有一个主直链，且最好是用聚二烷基硅氧烷，烷基通常选用甲基。有机硅氧烷聚合物一般商品制造的乳状聚合物是在非离子型表面活性剂乳化剂中或非离子型-阴离子型混合的表面活性剂乳化剂体系中，用强酸或强碱作为催化剂。

本发明选用的有机硅氧烷是由其阳离子特性来决定的。其含义如下。

（a）一个主直链是二个含有1～5个碳原子的烷基或1～5个碳原子的烷基芳基硅氧烷，最好用阳离子表面活性剂作为乳液聚合物乳化剂。

（b）α-ω-2经季铵反应与二个含有1～5个碳原子的烷基或1～5个碳原子烷基芳基硅氧烷聚合物或

（c）一个氨官能团的二个含有1～5个碳原子的烷基或烷基芳基硅氧烷聚合物作用。氨基可作为取代基或发生季铵反应，其取代度（d.s）保持在0.001～0.1范围内，最好是0.1～0.075。

在25℃时有机硅氧烷的粘度在100～100，000厘沲。

本产品硅氧烷与胺类含量比，可采用5∶1到1∶100，最好采用2∶1到1∶10范围。

英国专利NO.1549180中已充分公开的有机硅氧烷成分适用于本产品。

（f）选用非离子型表面活性剂

选用非离子型表面活性剂作柔软剂已经公开。1984年6月12日Mac    Gilp等人在美国专利4454049上公开了非离子型表面活性剂和它们的用量。这里参照了其公开的部分。

适用于本产品的特殊非离子型表面活性剂包括甘油脂（例如甘油单硬脂酸盐），脂肪醇（如十八烷醇）和烷氧基脂肪醇。非离子型表面活性剂使用时常用的含量是产品总重量的0.5%～10%。

（g）其它选用成分

为了进一步提高稳定性，进一步调整它们的粘度，本产品可含少量电解质。最佳的电解质是氯化钙（CaCl₂）。已发现用量极少的氯化钙（例600PPm）可使高浓度的分散体的布鲁克菲尔特粘度（Brookfield）减少到100厘沲以下。

本产品可选用一些其它纺织品柔软辅助剂，包括象香水，防腐剂，杀菌剂，着色剂，染料，杀霉菌剂，稳定剂，增艳剂和遮光剂，这些辅助剂按常规量加入。

此外，为增加整理后织物的某项效果，例如，香水产品辅助剂的用量（相对于产品浓度而言）可适当大些。

实例Ⅰ-Ⅳ

几个产品的配制：

实例1    实例2    实例3    实例4

DTI^1）20% 10% 8% -

DTDMAC^2）- 10% 12% 15%

PDMS^3）- - 1% -

酸 0.2%^4）- - 0.4%^5）

氯化钙（PPm）    600    800    900    1200

GMS^6）- 1% - -

十八烷醇    -    -    1%    -

胺类^7）10% 8% 5% 10%

香水    0.9%    0.9%    0.9%    0.7%

水    馀量    馀量    馀量    馀量

1）二动物脂咪唑啉

（1-甲基-1-动物脂-酰胺基-乙基-2-咪唑啉氯）

2）二动物脂二甲基氯铵盐

3）聚二甲基硅氧烷，粘度为500厘沲

4）蚁酸

5）甲基磺酸

6）单硬脂盐甘油

7）1-动物脂酰胺乙基-2-动物脂咪唑

二个动物脂咪唑啉成分在加工中可发生水解，但对产品的柔软作用影响不大。

实例Ⅴ-Ⅷ

下面几种配方实例中，每一例PH值范围2.5～5。

成分＊    实例Ⅴ    实例Ⅵ    实例Ⅶ    实例Ⅷ

DTDMAC¹2.33 7.0 1.26 3.78

PDMS²1.33 5.0 0.333 1.0

胺类³4.33 13 2.34 7.02

盐酸    0.268    0.805    0.145    0.435

氯化钙    0.005    0.17    -    0.1

乳化剂⁴0.133 0.5 0.033 0.1

香水/染料    0.252    0.753    0.251    0.752

水    配到    配到    配到    配到

100%    100%    100%    100%

＊所列成分含量指占产品总重量的百分比。

1.DTDMAC含义与例Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ相同

2.PDMS是指聚二甲基硅氧烷，粘度为5000厘沲。

3.胺-1-（2-C₁₄-C₁₈-酰胺乙基）-2-C₁₃-C₁₇-

烷基-4，5二氢咪唑啉，CAS号为72623-82-6。

4.乳化剂“Sapogenat    T-100”（商品号）是三异丁基酚

decagly    colether    Hoechst。

Claims (9)

1、一个稳定的水分散体，特征在于包含：

(a)本文分子式Ⅰ中含有二(高级烷基)环胺，从中选取1%～40%含胺量，然后将其混合。

(b)从二(高级烷基)季铵盐中选取一化合物其要求是：(a)∶(b)重量比从10∶1到1∶10。

2、按权利要求的分散体（a）∶（b）重量比从3∶1到1∶3。

3、按上述任一权利要求的分散体含有2%～35%的胺类。

4、按上述任一权利要求的分散体中胺类是1-（高级烷基）酰胺乙基-2-（高级烷基）咪唑啉，这里高级烷基是指带11～22个碳原子的烷基。

5、按上述任一权利要求的分散体，其中分散助剂选用1-（低级烷基）-1-（高级烷基）酰胺基乙基-2-（高级烷基）咪唑啉，化合物，这里低级烷基是指带有1～4碳原子的烷基，高级烷基是指带有11～22个碳原子的烷基。

6、按上述任一权利要求的分散体，含有的乳化剂的主要成分是直链型的二个含有1～5个碳原子的烷基，或含有1～5个碳原子的烷芳基硅氧烷，其烷基可能部分或全部氟化，也可能由氮阳离子基团代替，硅氧烷在25℃时其粘度大于100厘沲，最高值是100，000厘沲，乳浊液的硅氧烷与胺类重量比范围是5∶1到1∶100，最佳是2∶1到1∶10。

7、按权利要求6的分散体，其中硅氧烷是聚二甲基硅氧烷。

8、按上述任一权利要求的分散体，还包括一种分散助剂，布伦斯特（Bronstedt）酸其重量是胺类的1%～50%，且PKa值不大于6。

9、按上述任一权利要求的分散体还包括0.5%～10%非离子，最好是用甘油脂，脂肪醇或一个烷氧基脂肪醇。