ES2144515T5 - Composiciones concentradas biodegradables de amonio cuaternario suavizantes de tejidos, y compuestos que contienen cadenas de acidos grasos insaturados de indice de yodo intermedio. - Google Patents
Composiciones concentradas biodegradables de amonio cuaternario suavizantes de tejidos, y compuestos que contienen cadenas de acidos grasos insaturados de indice de yodo intermedio.Info
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A COMPUESTOS DE SUAVIZANTES; COMPOSIONES DE TRATAMIENTO DE TEXTILES SOLIDOS Y LIQUIDO ACUOSO, ESTABLES, HOMOGENEAS Y PREFERIBLEMENTE CONCENTRADAS; Y COMPOSICIONES INTERMEDIAS Y/O PROCESOS PARA HACER DICHAS COMPOSICIONES. LAS COMPOSICIONES DLA PRESENTE INVENCION CONTIENEN COMPUESTOS DE AMONIACO CUATERNARIO DIESTER, DONDE LOS GRUPOS DE ACIL GRASO TIENEN UN VALOR IODINO DE MAS DE APROXIMADAMENTE 5 A MENOS DE APROXIMADAMENTE 100, UN INDICE DE PESO DE ISOMERO CIS/TRANS MAYOR DE APROXIMADAMENTE 30/70 CUANDO EL VALOR IODINO ES MENOR QUE APROXIMADAMENTE 25, SIENDO EL NIVEL DE INSATURIZACION MENOR QUE APROXIMADAMENTE EL 65% DEL PESO, DONDE DICHOS COMPUESTOS SON CAPACES DE FORMAR COMPOSICIONES ACUOSAS CONCENTRADAS CON CONCENTRACIONES MAYORES QUE APROXIMADAMENTE EL 13% DEL PESO EN UN VALOR IODINO MAYOR QUE APROXIMADAMENTE 10 SIN MODIFICADORES DE VISCOSIDAD QUE NO SEAN SOLVENTES ORGANICOS POLARES NORMALES PRESENTES EN LA MATERIA PRIMA DEL COMPUESTO O ELECTROLITO AÑADIDO.
Description
Composiciones concentradas biodegradables de
amonio cuaternario suavizantes de tejidos, y compuestos que
contienen cadenas de ácidos grasos insaturados de índice de yodo
intermedio.
Esta solicitud es continuación en parte de la
solicitud de patente de los Estados Unidos número de serie
08/024/.541, presentada el 1 de marzo de 1993, que tiene el mismo
título.
La presente invención se refiere a compuestos
suavizantes, a composiciones líquidas acuosas homogéneas estables,
preferiblemente concentradas, para tratamiento de textiles y a
composiciones y/o procedimientos para preparar las citadas
composiciones. En particular, se refiere especialmente a compuestos
y composiciones suavizantes de textiles para uso en el ciclo de
aclarado de una operación de lavado de textiles para proporcionar
excelentes beneficios de control estático/suavizante de tejidos,
caracterizándose las composiciones por excelente estabilidad de la
viscosidad y durante el almacenamiento así como por su
biodegradabilidad.
La técnica describe muchos problemas asociados
con la formulación y preparación de formulaciones estables
acondicionadoras de tejidos. Véase, por ejemplo, la patente de los
Estados Unidos nº 3.904.533, concedida a Neiditch et al. el 9
de septiembre de 1975. La solicitud de patente japonesa 1.249.129
abierta a información pública, presentada el 4 de octubre de 1989,
describe un problema con dispersar ingredientes activos suavizantes
de tejidos que contienen dos cadenas hidrófobas largas interrumpidas
por enlaces éster ("compuestos de diéster-amonio
cuaternario") y lo resuelve mediante mezclado rápido. La patente
de los Estados Unidos nº 5.066.414, concedida a Chang el 19 de
noviembre de 1991, describe y reivindica composiciones que contienen
mezclas de sales de amonio cuaternario que contienen por lo menos un
enlace éster, un tensioactivo no iónico (como un alcohol lineal
alcoxilado) y un vehículo líquido para mejorar la estabilidad y
dispersabilidad. La patente de los Estados Unidos nº 4.767.547,
concedida a Straathof el 30 de agosto de 1988, reivindica
composiciones que contienen compuestos de diéster (o
monoéster)-amonio cuaternario en los que el
nitrógeno tiene uno, dos o tres grupos metilo, estabilizados
manteniendo un pH crítico bajo de 2,5 a 4,2.
La patente de los Estados Unidos nº 4.401.578,
concedida a Verbruggen el 30 de agosto de 1983, describe
hidrocarburos, ácidos grasos, ésteres de ácidos grasos y alcoholes
grasos como agentes de control de la viscosidad para suavizantes de
tejidos (se describe que los suavizantes de tejidos comprenden
opcionalmente enlaces éster en las cadenas hidrófobas). El documento
WO 89/115 22-A (DE 3.818.061-A;
EP346.634-A), que es un documento de prioridad del
27 de mayo de 1988, describe suavizantes de tejidos del tipo
compuestos de diéster-amonio cuaternario más un
ácido graso. La patente europea nº 243.735 describe ésteres de
sorbitán más compuestos de diéster-amonio
cuaternario para mejorar dispersiones de composiciones concentradas
de suavizantes.
Se describen compuestos de
diéster-amonio cuaternario con un anión de ácido
graso, alquilsulfato o alquilsulfonato en la patente europea nº
336.267-A, con un documento de prioridad del 2 de
abril de 1988. La patente de los Estados Unidos nº 4.808.321,
concedida a Walley el 28 de febrero de 1989, describe composiciones
de suavizantes de tejidos que comprenden análogos monoésteres de
cloruro de disebodimetilamonio que se dispersan en un vehículo
líquido en forma de partículas submicrométricas mediante mezclado de
gran cizallamiento, o las partículas se pueden estabilizar
opcionalmente con emulsionantes tales como etoxilatos no iónicos
C_{14-18}.
La solicitud de patente europea 243.735, de
Nusslein et al., publicada el 4 de noviembre de 1987,
describe ésteres de sorbitán más compuestos de
diéster-amonio cuaternario para mejorar la
dispersabilidad de dispersiones concentradas.
La solicitud de patente europea 409.502, de
Tandela et al., publicada el 23 de enero de 1991, describe,
por ejemplo, compuestos de éster-amonio cuaternario
y un material ácido graso o su sal.
La solicitud de patente europea 240.727, de
Nusslein et al., fecha del documento de prioridad 12 de marzo
de 1986, describe compuestos de diéster-amonio
cuaternario con jabones o ácidos grasos para mejorar la
dispersabilidad en agua.
La técnica describe también compuestos que
alteran la estructura de compuestos de
diéster-amonio cuaternario sustituyendo, por
ejemplo, un hidroxietilo por un grupo metilo o un grupo polialcoxi
por el grupo alcoxi en las dos cadenas hidrófobas. Específicamente,
la patente de los Estados Unidos nº 3.915.867, concedida a Kang
et al. el 28 de octubre de 1975, describe la sustitución de
un grupo hidroxietilo por un grupo metilo. Un material suavizante
con un contenido específico cis/trans en los grupos hidrófobos
largos se describe en la solicitud de patente japonesa presentada el
21 de noviembre de 1988. La solicitud de patente japonesa
4-333.667, publicada el 20 de noviembre de 1992,
describe composiciones suavizantes líquidas que contienen compuestos
de diéster-amonio cuaternario que tienen una
relación total saturado/insaturado en los grupos éster de alquilo de
2:98 a 30:70.
Todas las patentes y solicitudes de patente antes
mencionadas se incorporan en la presente Memoria como
referencia.
La presente invención proporciona composiciones y
compuestos biodegradables suavizantes de tejidos con excelentes
propiedades de concentrabilidad, control estático, poder suavizante
y estabilidad durante el almacenamiento de composiciones acuosas
concentradas. Además, estas composiciones proporcionan estos
beneficios bajo condiciones de lavado usadas en todo el mundo y
minimizan el uso de ingredientes extraños para la estabilidad y el
control estático disminuyendo la carga química medioambiental.
Los compuestos de la presente invención,
definidos en las reivindicaciones 1 y 2, son compuestos de amonio
cuaternario en los que los grupos acilos grasos tienen un índice de
yodo de más de 5 a menos de 100, una relación en peso de isómero
cis/isómero trans superior a 30/70 cuando el índice de yodo es
inferior a 25, siendo el nivel de insaturación inferior a 65% en
peso, en los que los citados compuestos pueden formar composiciones
acuosas concentradas con concentraciones superiores a 13% en peso
con un índice de yodo superior a 10 sin modificadores de la
viscosidad distintos de los disolventes orgánicos polares presentes
en la materia prima del compuesto ni electrolito añadido, y en los
que los grupos acilos grasos derivados de sebo deben estar
modificados.
Las composiciones pueden ser composiciones
líquidas acuosas, preferiblemente concentradas, que contienen de 5%
a 50%, preferiblemente de 15% a 40%, más preferiblemente de 15% a
35%, y aún más preferiblemente de 15% a 32%, del citado compuesto
suavizante biodegradable, preferiblemente diéster, o pueden ser
concentradas adicionalmente a sólidos en partículas que contienen de
50% a 95%, preferiblemente de 60% a 90%, del citado compuesto
suavizante.
Se puede añadir agua a las composiciones sólidas
en partículas para formar composiciones líquidas diluidas o
concentradas del suavizante, con una concentración del citado
compuesto suavizante de 5% a 50%, preferiblemente de 5% a 35%, más
preferiblemente de 5% a 32%. La composición sólida en partículas
también se puede usar directamente en el baño de aclarado para
proporcionar una concentración de uso adecuada (por ejemplo, de 10 a
1.000 ppm, preferiblemente de 50 a 500 ppm, de ingrediente activo
total). Las composiciones líquidas se pueden añadir al baño de
aclarado para proporcionar las mismas concentraciones de uso.
Proporcionar la composición en forma sólida proporciona ahorros de
costes en el transporte del producto (menos peso) y ahorros de
costes en el procesamiento de la composición (menos consumo de
cizallamiento y calor necesarios para procesar la forma sólida).
La presente invención proporciona también un
procedimiento para la preparación de composiciones (dispersiones)
acuosas concentradas de suavizantes biodegradables de textiles con
deshidratación excelente de las vesículas del suavizante en las
citadas dispersiones, procedimiento que implica una adición en dos
etapas de electrolito que origina más agua en la fase continua y
mayor fluidez de las citadas composiciones acuosas concentradas.
Este procedimiento implica también la adición de perfume a
temperaturas inferiores a las convencionales, lo cual retrasa el
reparto de ciertos componentes del perfume en las vesículas del
suavizante y favorece así la estabilidad de la viscosidad. Además,
añadir perfume a suavizantes líquidos concentrados de tejidos, a
temperatura ambiente, en un recipiente mezclador distinto, minimiza
su volatilización y contaminación cruzada entre lotes y simplifica
la operación de fabricación.
La presente invención se refiere a compuestos
DEQA y a composiciones que contienen DEQA como componente esencial,
teniendo los DEQA la fórmula
(R)_{4-m}
-N^{+}- [(CH_{2})_{n}-Y-R^{2}]_{m} \
X^{-}
en la
que:
cada Y es -O-(O)C- ó
-C(O)-O-,
m es 2,
cada n es 1 a 4,
cada sustituyente R es un grupo alquilo de cadena
corta C_{1}-C_{6}, preferiblemente un grupo
alquilo C_{1}-C_{3}, p. ej., metilo (el más
preferido), etilo, propilo y alquilos similares, bencilo o mezclas
de los mismos,
cada R^{2} es un sustituyente hidrocarbilo o
hidrocarbilo sustituido de cadena larga
C_{11}-C_{21}, insaturado al menos parcialmente
(índice de yodo de más de 5 a menos de 100) y el contraión X^{-}
puede ser cualquier anión compatible con el suavizante, por ejemplo,
cloruro, bromuro, metilsulfato, formiato, sulfato, nitrato y aniones
similares.
Los compuestos de DEQA preparados con grupos
acilos totalmente saturados son suavizantes excelentes y
rápidamente biodegradables. Sin embargo, se ha descubierto ahora que
los compuestos preparados con grupos acilos insaturados, al menos
parcialmente, tienen muchas ventajas (por ejemplo, concentrabilidad
y buena viscosidad durante el almacenamiento) y son muy aceptables
para productos de consumo que requieren ciertas condiciones.
Las variables que se deben ajustar para obtener
los beneficios de usar grupos acilos insaturados incluyen el índice
de yodo de los ácidos grasos, las relaciones en peso de isómero
cis/isómero trans en los grupos acilos grasos y el olor del ácido
graso y/o de los DEQA. En lo sucesivo, cualquier referencia a
valores del índice de yodo se refiere al índice de yodo de los
grupos acilos grasos y no al del compuesto de DEQA resultante.
Cuando el índice de yodo de los grupos acilos
grasos es superior a 20, el DEQA proporciona excelente efecto
antiestático. Los efectos antiestáticos son especialmente
importantes cuando se secan los tejidos en una secadora de tambor
y/o cuando se usan materiales sintéticos que generan carga estática.
Ocurre control estático máximo con un índice de yodo superior a 20,
preferiblemente superior a 40. Cuando se usan composiciones de DEQA
totalmente saturados, resulta control estático pobre. También, como
se discutirá más adelante, se incrementa la concentrabilidad cuando
se incrementa el índice de yodo. Los beneficios de la
concentrabilidad incluyen: uso de menos material de envasado, uso de
menos disolventes orgánicos, especialmente disolventes orgánicos
volátiles, uso de menos coadyuvantes de concentración que pueden no
afectar al comportamiento, etc.
Cuando aumenta el índice de yodo, hay un
potencial de problemas de olor. Sorprendentemente, algunas fuentes
muy deseables y fácilmente disponibles de ácidos grasos, como el
sebo, tienen olores que permanecen en el compuesto de DEQA a pesar
de las etapas de procesamiento mecánico y químico que convierten el
sebo bruto en el DEQA acabado. Dichas fuentes deben ser
desodorizadas, por ejemplo, por absorción, destilación (incluida
separación, como separación por vapor de agua), etc., como es bien
conocido en la técnica. Además, se debe procurar minimizar el
contacto de los grupos acilos grasos resultantes con el oxígeno y/o
bacterias añadiendo agentes antioxidantes, antibacterianos, etc. El
gasto y esfuerzo adicionales asociados con los grupos acilos grasos
insaturados están justificados por una concentrabilidad y/o
comportamiento superiores no reconocidos hasta la fecha. Por
ejemplo, se pueden concentrar DEQA que contienen grupos acilos
grasos insaturados a concentraciones superiores a aproximadamente
13% sin necesidad de coadyuvantes de concentración adicionales,
especialmente coadyuvantes de concentración del tipo tensioactivos,
como se discutirá más adelante.
Los DEQA derivados de grupos acilos grasos muy
insaturados, esto es, derivados de grupos acilos grasos que tienen
una insaturación total superior a 65% en peso, no proporcionan
ninguna mejora adicional en eficacia antiestática. Sin embargo,
pueden proporcionar otros beneficios, como absorbencia mejorada de
agua de los tejidos. En general, se prefiere un índice de yodo en el
intervalo de 40 a 65 para conseguir concentrabilidad, maximización
de fuentes de acilos grasos, suavidad excelente, control estático,
etc.
Las dispersiones acuosas muy concentradas de
estos compuestos de diésteres pueden gelificar y/o espesarse durante
su almacenamiento a temperatura baja (4ºC). Los compuestos de
diésteres hechos de sólo ácidos grasos insaturados minimizan este
problema pero también es más probable que causen formación de malos
olores. Sorprendentemente, las composiciones derivadas de estos
compuestos de diésteres hechos de ácidos grasos que tienen un índice
de yodo de 5 a 25, preferiblemente de 10 a 25, más preferiblemente
de 15 a 20, y una relación en peso de isómero cis/isómero trans
70/30 o superior, son estables durante su almacenamiento a
temperatura baja con formación mínima de olor. Estas relaciones en
peso de isómero cis/isómero trans proporcionan la concentrabilidad
óptima a estos intervalos del índice de yodo. En el intervalo de
índices de yodo superiores a 25, la relación de isómero cis a
isómero trans es menos importante, salvo que se necesiten
concentraciones mayores. La relación entre índice de yodo y
concentrabilidad se describirá más adelante. Para cualquier índice
de yodo, la concentración que sea estable en una composición acuosa
dependerá de los criterios de estabilidad (por ejemplo, estable por
debajo de 5ºC, estable por debajo de 0ºC, que no gelifique, que
gelifique pero se recupere al calentar, etc.) y de los otros
ingredientes presentes, pero se puede aumentar la concentración que
sea estable añadiendo los coadyuvantes de concentración descritos
más adelante con más detalle, para conseguir la estabilidad
deseada.
Generalmente, la hidrogenación de ácidos grasos
para reducir la poliinsaturación y disminuir el índice de yodo para
asegurar buen olor y mejorar el olor y la estabilidad del olor
origina un grado elevado de configuración trans en la molécula. Por
lo tanto, se pueden hacer compuestos diésteres derivados de grupos
acilos grasos que tienen índices de yodo bajos mezclando ácido graso
totalmente hidrogenado con ácido graso poco hidrogenado en una
relación que proporcione un índice de yodo de 5 a 25. El contenido
de poliinsaturación del ácido graso poco hidrogenado debe ser
inferior a 5%, preferiblemente inferior a 1%. Durante la
hidrogenación parcial, las relaciones en peso de isómero cis/isómero
trans se controlan por métodos conocidos en la técnica, como
mezclando óptimamente, usando catalizadores específicos,
proporcionando mucha disponibilidad de H_{2}, etc. Hay disponible
comercialmente ácido graso poco hidrogenado con relaciones en peso
de isómero cis/isómero trans elevadas (por ejemplo Radiacid 406, de
FINA).
También se ha encontrado que, para una buena
estabilidad química del compuesto de diéster-amonio
cuaternario almacenado en estado fundido, el nivel de humedad en el
material bruto debe ser controlado y minimizado preferiblemente a
menos de 1% y más preferiblemente a menos de 0,5% de agua. También
las temperaturas de almacenamiento se deben mantener al nivel más
bajo posible que mantenga fluido al material, idealmente en el
intervalo de 49ºC a 66ºC. La temperatura óptima de almacenamiento
para estabilidad y fluidez depende del índice de yodo específico del
ácido graso usado para hacer el diéster cuaternario y del nivel/tipo
de disolvente seleccionado. Es importante proporcionar buena
estabilidad de almacenamiento en estado fundido para proporcionar
una materia prima comercialmente viable y que no se degrade
notablemente durante las operaciones normales de
transporte/almacenamiento/manejo del proceso de fabricación del
material.
Las composiciones de la presente invención
contienen los siguientes niveles de DEQA:
I. composiciones sólidas: de 50% a 95%,
preferiblemente de 60% a 90% y
II. composiciones líquidas: de 5% a 50%,
preferiblemente de 15% a 40%, más preferiblemente de 15% a 35% y aún
más preferiblemente de 15% a 32%.
Se debe entender que el sustituyente R^{2}
puede estar opcionalmente sustituido con diversos grupos, como
grupos alcoxilo o hidroxilo. Se puede considerar que los compuestos
preferidos son variaciones del diéster en el cloruro de
disebodimetilamonio (DTDMAC), que es un suavizante de tejidos usado
ampliamente. Por lo menos el 80% del DEQA está en forma de diéster y
de 0% a 20%, preferiblemente menos del 10%, más preferiblemente
menos de 5%, puede ser monoéster (esto es, sólo un grupo
-Y-R^{2}).
Tal como se usa en la presente Memoria, cuando se
especifique el diéster, se incluirá el monoéster que esté presente
normalmente. Para suavizar, en condiciones de lavado sin o con poco
detergente, el porcentaje de monoéster debe ser lo más bajo posible,
preferiblemente no más del 2,5%. Sin embargo, en condiciones con
mucho detergente, se prefiere algo de monoéster. Las relaciones
totales de diéster a monoéster son de 100:1 a 2:1, preferiblemente
de 50:1 a 5:1, más preferiblemente de 13:1 a 8:1. En condiciones de
mucho detergente, la relación de diéster/monoéster es
preferiblemente 11:1. El nivel de monoéster presente puede ser
controlado en la fabricación del DEQA.
Los compuestos DEQA preparados con grupos acilos
saturados, esto es, que tienen un índice de yodo de 5 o menos,
pueden estar sustituidos parcialmente para que los compuestos de
DEQA de la presente invención preparados con grupos acilos
insaturados tengan un índice de yodo de más de 20. Esta sustitución
parcial puede disminuir el olor asociado con DEQA insaturados. La
relación es de 0,2:1 a aproximadamente 8:1, preferiblemente de
0,25:1 a 4:1, lo más preferiblemente de 0,3:1 a 1,5:1.
Los siguientes son ejemplos no limitativos (en
los que todos los sustituyentes alquílicos de cadena larga son de
cadena lineal):
[C_{2}H_{5}]_{2} N
[CH_{2}CH_{2}OC (O) C_{17}H_{25}]_{2}
Cl^{-}
[CH_{3}] [C_{2}H_{5}] ^{+}N
[CH_{2}CH_{2}OC (O) C_{13}H_{27}]_{2} I^{-}
[C_{3}H_{7}] [C_{2}H_{5}] ^{+}N
[CH_{2}CH_{2}OC (O) C_{15}H_{31}]_{2}
SO_{4}CH_{3}
[CH_{3}]_{2}
^{+}
\delm{N}{\delm{\para}{CH _{2} CH _{2} OC(O)C _{17} H _{35} }}--- CH_{2}CH_{2}OC (O) C_{15}H_{31} Cl^{-}
[CH_{3}]_{2}^{+}N
[CH_{2}CH_{2}OC (O) R^{2}]_{2} Cl^{-}
en el que
-C(O)R^{2} se deriva de sebo
saturado.
\vskip1.000000\baselineskip
[C_{2}H_{5}]_{2}^{+}N[CH_{2}CH_{2}OC
(O) C_{17}H_{33}]_{2} Cl^{-}
[CH_{3}] [C_{2}H_{5}] ^{+}N
[CH_{2}CH_{2}OC (O) C_{13}H_{25}]_{2} I^{-}
[C_{3}H_{7}] [C_{2}H_{5}] ^{+}N
[CH_{2}CH_{2}OC (O) C_{15}H_{24}]_{2}
SO_{4}^{-}CH_{3}
[CH_{3}]_{2}
^{+}
\delm{N}{\delm{\para}{CH _{2} CH _{2} OC (O) C _{17} H _{33} }}CH_{2}CH_{2}OC (O) C_{15}H_{29} Cl^{-}
[CH_{3}]_{2} ^{+}N
[CH_{2}CH_{2}OC (O) R^{2}]_{2} Cl^{-}
en los que -C(O)R, se
deriva de sebo parcialmente hidrogenado que tiene las
características especificadas en la presente
Memoria].
Es especialmente sorprendente que un control
cuidadoso del pH puede mejorar notablemente la estabilidad del olor
del producto de composiciones que usan DEQA insaturados.
Además, como los compuestos (diésteres) antes
mencionados son algo lábiles a la hidrólisis, deben ser manejados
bastante cuidadosamente cuando se usan para formular las
composiciones de la presente invención. Por ejemplo, las
composiciones líquidas estables de la presente invención se formulan
a un pH en el intervalo de 2 a 5, preferiblemente de 2 a 4,5, más
preferiblemente de 2 a 4. Para la mejor estabilidad del olor del
producto, cuando el índice de yodo es superior a 25, el pH es de 2,8
a 3,5, especialmente para productos "no perfumados" (sin
perfume) o ligeramente perfumados. Esto parece ser cierto para todos
los DEQA, pero es especialmente cierto para los DEQA preferidos
especificados en la presente Memoria, esto es, los que tienen un
índice de yodo superior a 20, preferiblemente superior a 40. La
limitación es más importante cuando aumenta el índice de yodo. Se
puede ajustar el pH por adición de un ácido
de Bronsted. Los intervalos de pH antes mencionados se determinan sin dilución previa de la composición con agua.
de Bronsted. Los intervalos de pH antes mencionados se determinan sin dilución previa de la composición con agua.
Ejemplos de ácidos de Bronsted adecuados incluyen
los ácidos minerales inorgánicos, ácidos carboxílicos, en particular
los ácidos carboxílicos de peso molecular bajo
(C_{1}-C_{5}), y ácidos alquilsulfónicos. Los
ácidos inorgánicos adecuados incluyen HCl, H_{2}SO_{4},
HNO_{3} y H_{3}PO_{4}. Los ácidos orgánicos adecuados incluyen
ácido fórmico, acético, metilsulfónico y etilsulfónico. Los ácidos
preferidos son clorhídrico, fosfórico y cítrico.
La síntesis de un compuesto suavizante
biodegradable del tipo diéster-amonio cuaternario,
usado en la presente invención, se puede realizar por el siguiente
proceso en dos etapas:
Etapa
A
RC(O) = derivado de sebo
blando desodorizado (poco
hidrogenado).
En un matraz de 22 litros de tres bocas, equipado
con un embudo de adición, termómetro, agitador mecánico, condensador
y atmósfera de argón, se disuelven
N-metildietanolamina (440,9 g, 3,69 moles) y
trietilamina (561,2 g, 5,54 moles) en CH_{2}Cl_{2} (12 litros).
Se disuelve cloruro de ácido graso de sebo blando, poco hidrogenado,
desodorizado (2,13 kg, 7,39 moles) en 2 litros de CH_{2}Cl_{2} y
se añade lentamente a la solución de las aminas. Se calienta la
solución de las aminas a 35ºC para mantener el cloruro de seboílo en
solución cuando se añada. La adición del cloruro de ácido incrementa
la temperatura de la reacción a la temperatura de reflujo (40ºC). La
adición del cloruro de ácido es lo suficientemente lenta para
mantener el reflujo pero no tan rápida que se pierda cloruro de
metileno por la parte superior del condensador. La adición debe
tener lugar en 1,5 horas. Se calienta la solución a reflujo durante
3 horas más. Se deja de calentar y se agita la reacción durante 2
horas para enfriarla a temperatura ambiente. Se añade CHCl_{3} (12
litros). Se lava esta solución con 3,8 litros de NaCl saturado y con
3,8 litros de Ca(OH)_{2} saturado. Se deja decantar
la capa orgánica durante una noche a temperatura ambiente. Después
se extrae tres veces con K_{2}CO_{3} del 50% (7,6 litros cada
vez). Cualquier emulsión que se forme durante estas extracciones se
resuelve por adición de CHCl_{3} y/o sal saturada y calentando en
un baño de vapor de agua. Después, la capa orgánica se seca con
MgSO_{4} se filtra y se concentra. El rendimiento es 2,266 kg de
diéster de amina del precursor de sebo blando. Cromatografía en capa
fina (TLC) sobre sílice (Et_{2}O/hexano 75/25): una mancha a Rf
0,69.
Etapa
B
Diéster de
amina + CH_{3}Cl
\xrightarrow{\textstyle{CH_{3}CN}}{}[CH_{2}N^{+}[CH_{2}CH_{2}O(O)CR]_{2}
\
Cl^{-}
Se calienta la amina del precursor de sebo blando
(2,166 kg, 3,47 moles) en un baño de vapor de agua con CH_{3}CN
(3,8 litros) hasta que se vuelva fluida. La mezcla se vierte después
en un reactor Pflaudler de 28 litros, recubierto de vidrio y
agitado, que contiene CH_{3}CN (15,2 litros). Mediante un tubo se
añade CH_{3}Cl (líquido, 11,34 kg) y se calienta la reacción a
80ºC durante 6 horas. La solución de CH_{3}CN/amina se retira del
reactor y se filtra y el sólido se seca a temperatura ambiente
durante el fin de semana. El filtrado se evapora en un evaporador
rotativo, se seca al aire durante una noche y se combina con el otro
sólido. Rendimiento: 2,125 kg de polvo blanco.
También se pueden sintetizar compuestos
suavizantes de diéster-amonio cuaternario por otros
procesos:
(CH_{3})-N-(CH_{2}CH_{2}OH)_{2}
+ 2ClC(O)C_{15}H_{29}
\xrightarrow{\textstyle{(C_{2}H_{5})_{3}N}}{}
CH_{3}-N-[CH_{2}CH_{2}OC(O)C_{15}H_{29}]_{2}
Se colocan 0,6 moles de dietanolmetilamina en un
matraz de litros de 3 bocas, equipado con un condensador de reflujo,
entrada de argón (o de nitrógeno) y dos embudos de adición. En un
embudo de adición se colocan 0,4 moles de trietilamina y en el
segundo embudo de adición se colocan 1, 2 moles de cloruro de
palmitoílo en solución 1:1 con cloruro de metileno. Se añade cloruro
de metileno (750 ml) al matraz de reacción que contiene la amina y
se calienta a 35ºC (baño de agua). La trietilamina se añade gota a
gota y se sube la temperatura a 40-45ºC agitando
durante media hora. Se añade gota a gota la solución de cloruro de
palmitoílo/cloruro de metileno y se calienta a
40-45ºC bajo atmósfera inerte durante una noche
(12-16 horas).
La mezcla de la reacción se enfría a temperatura
ambiente y se diluye con cloroformo (1.500 ml). La solución
clorofórmica del producto se coloca en un embudo de separación (4
litros) y se lava con NaCl saturado, Ca(OH)_{2}
diluido y K_{2}CO_{3} del 50% (3 veces)* y, finalmente, con NaCl
saturado. La capa orgánica se recoge y se seca sobre
MgSO_{4}
y se filtra y los disolventes se separan por evaporación rotativa. El secado final se hace a alto vacío (0,25 mm de Hg).
y se filtra y los disolventes se separan por evaporación rotativa. El secado final se hace a alto vacío (0,25 mm de Hg).
(*) Nota: la capa de K_{2}CO_{3} del 50%
estará debajo de la capa clorofórmica.
Etapa
B
CH_{3}-N-[CH_{2}CH_{2}OC(O)C_{15}H_{29}]_{2}
\xrightarrow{\textstyle{CH_{3}Cl}}{}
(CH_{3})_{2}-N^{+}-[CH_{2}CH_{2}OC(O)C_{15}H_{29}]_{2}
\
Cl^{-}
En el tubo de un autoclave se colocan 0,5 moles
de la metil[di(etanolpalmitoleato)]amina de la etapa A
junto con 200-300 mi de acetonitrilo (anhidro). Se
inserta después la muestra en el autoclave y se purga tres veces con
nitrógeno (16.275 mm de Hg/21,4 atm) y una vez con CH_{3}Cl. Se
calienta la reacción a 80ºC a una presión de 3.604 mm de Hg/4,7 atm
en CH_{3}Cl durante 24 horas. Después se saca del autoclave el
tubo. Se disuelve la muestra en cloroformo y se separa el disolvente
por evaporación rotativa, seguida de secado a alto vacío (0,25 mm de
Hg).
Otro proceso por el que se puede preparar
comercialmente el compuesto de diéster-amonio
cuaternario preferido es la reacción de ácidos grasos (por ejemplo,
ácidos grasos de sebo) con metildietanolamina. Se usan métodos de
reacción bien conocidos para formar el precursor del diéster de
amina. Después se forma el diéster cuaternario por reacción con
cloruro de metilo como se ha discutido anteriormente.
Los procesos de las reacciones anteriores son
generalmente bien conocidos en la técnica para la producción de
compuestos suavizantes diésteres. Para conseguir el índice de yodo,
relaciones cis/trans y porcentajes de insaturación especificados
anteriormente, usualmente se deben hacer modificaciones adicionales
a estos procesos.
Como se ha indicado anteriormente, se pueden
preparar composiciones relativamente concentradas de los DEQA
insaturados que son estables sin adición de coadyuvantes de
concentración. Sin embargo, las composiciones de la presente
invención requieren coadyuvantes de concentración orgánicos y/o
inorgánicos para tener concentraciones mayores y/o cumplir
estándares de estabilidad más altos, dependiendo de los otros
ingredientes. Estos coadyuvantes de concentración que pueden ser
típicamente modificadores de la viscosidad pueden ser necesarios, o
preferidos, para asegurar la estabilidad en condiciones extremas
cuando estén presentes niveles activos de suavizantes particulares
en relación con el índice de yodo.
Esta relación entre índice de yodo y
concentración cuando se necesitan coadyuvantes de concentración en
una composición líquida acuosa típica de suavizante de tejidos que
contiene perfume puede ser definida, al menos aproximadamente, por
la siguiente ecuación (para índices de yodo de más de 25 a menos de
100):
C_{suav}=
4,85 + 0,8381 -
0,00756I^{2}
siendo C_{suav} la concentración
de suavizante activo en tanto por ciento en peso e I el índice de
yodo (cuando R^{2} = 0,99). Por encima de estos niveles activos de
suavizante, se necesitan coadyuvantes de concentración. Estos
números son sólo aproximaciones y si cambian otras variables de la
formulación, como disolvente, otros ingredientes, ácidos grasos,
etc., pueden ser necesarios coadyuvantes de concentración para
concentraciones ligeramente menores o pueden no ser necesarios para
concentraciones ligeramente mayores. Para composiciones sin perfume
o con un nivel bajo de perfume (composiciones "no perfumadas"),
son posibles concentraciones mayores a niveles dados del índice de
yodo. Si la formulación se separa, se pueden añadir coadyuvantes de
concentración para conseguir los criterios
deseados.
Los coadyuvantes de concentración del tipo
tensioactivos se seleccionan típicamente del grupo formado por (1)
tensioactivos catiónicos de cadena alquílica larga, (2)
tensioactivos no iónicos, (3) óxidos de aminas, (4) ácidos grasos o
(5) mezclas de los mismos. A continuación se describen los niveles
de estos coadyuvantes.
Los tensioactivos catiónicos de monoalquilo de
cadena larga (solubles en agua):
I. en composiciones sólidas están a un nivel de
0% a 15%, preferiblemente de 3% a 15%, más preferiblemente de 5% a
15% y
II. en composiciones líquidas están a un nivel de
0% a 15%, preferiblemente de 0,5% a 10%, estando el tensioactivo
catiónico total de cadena larga simple por lo menos a un nivel
eficaz.
Dichos tensioactivos catiónicos de monoalquilo de
cadena larga útiles en la presente invención son preferiblemente
sales de amonio cuaternario de fórmula general
[R^{2}N^{+}R_{3}]
X^{-}
en la que el grupo R^{2} es un
grupo hidrocarbonado C_{10}-C_{22},
preferiblemente un grupo alquilo C_{12}-C_{18} o
el correspondiente grupo interrumpido por un enlace éster, con un
grupo alquileno corto (C_{1}-C_{4}) entre el
enlace éster y el N, y teniendo un grupo hidrocarbonado similar, por
ejemplo, un éster de colina de un ácido graso, preferiblemente un
éster de colina de C_{12}-C_{14} (coco) y/o un
éster de colina de sebo C_{16}-C_{18} en una
cantidad de 0,1% a 20% en peso del compuesto activo suavizante. Cada
R es hidrógeno o un alquilo C_{1}-C_{4} o
alquilo C_{1}-C_{4} sustituido (por ejemplo,
hidroxialquilo), preferiblemente metilo, y el contraión es un anión
compatible con el suavizante, por ejemplo, cloruro, bromuro,
metilsulfato,
etc.
Los intervalos anteriores representan la cantidad
del tensioactivo catiónico de alquilo de cadena larga simple que se
añade a la composición de la presente invención. Los intervalos no
incluyen la cantidad de monoéster que está ya presente en el
componente (A), el compuesto de diéster-amonio
cuaternario, estando presente el total por lo menos a un nivel
eficaz.
El grupo alquilo R^{2} de cadena larga, del
tensioactivo catiónico de alquilo de cadena larga simple, contiene
típicamente un grupo alquileno que tiene de 10 a 22 átomos de
carbono, preferiblemente de 12 a 16 átomos de carbono para
composiciones sólidas, y preferiblemente de 12 a 18 átomos de
carbono para composiciones líquidas. Este grupo R^{2} puede estar
unido al átomo de nitrógeno catiónico mediante un grupo que contiene
uno o más grupos de unión éster, amido, éter, amino, etc.,
preferiblemente éster, que pueden ser deseables para la
hidrofilicidad, biodegradabilidad, etc., incrementadas. Dichos
grupos de unión están preferiblemente a aproximadamente tres átomos
de carbono desde el átomo de nitrógeno. En la patente de los Estados
Unidos nº 4.840.738, concedida a Hardy y Walley el 20 de junio de
1989, se describen tensioactivos catiónicos de alquilo de cadena
larga simple biodegradables que contienen un enlace éster en la
cadena larga, incorporándose la citada patente en la presente
Memoria como referencia.
Si se usan las correspondientes aminas no
cuaternarias, cualquier ácido (preferiblemente un ácido mineral o
policarboxílico) que se añada para mantener estables los grupos
éster también mantendrá la amina protonada en las composiciones y
preferiblemente durante el aclarado por lo que la amina tiene un
grupo catiónico. La composición se tampona (pH de 2 a 5,
preferiblemente de 2 a 4) para mantener una densidad de carga eficaz
y apropiada en el producto líquido acuoso concentrado y tras su
dilución posterior, por ejemplo, para formar un producto menos
concentrado, y/o tras su adición al ciclo de aclarado de un proceso
de lavado de ropa.
Se debe entender que la función principal del
tensioactivo catiónico soluble en agua es reducir la viscosidad y/o
incrementar la dispersabilidad del suavizante diéster y, por lo
tanto, no es esencial que el propio tensioactivo catiónico tenga
propiedades suavizantes sustanciales, aunque pueda ser éste el caso.
También, los tensioactivos que tienen sólo una cadena alquílica
larga simple, debido principalmente a que tienen mayor solubilidad
en agua, pueden proteger al suavizante diéster de interaccionar con
tensioactivos aniónicos y/o aditivos detergentes que son arrastrados
en el aclarado.
También se pueden usar otros materiales
catiónicos con estructuras de anillo, como sales de
alquilimidazolina, imidazolinio, piridina y piridinio que tienen una
cadena alquílica simple C_{12}-C_{30}. Se
requiere un pH muy bajo para estabilizar, por ejemplo, estructuras
con el anillo de la imidazolina.
Algunas sales de alquilimidazolinio útiles en la
presente invención tienen la fórmula general:
en la que Y^{2} es -C
(O)-O-, -O-(O)C-, -C
(O)-N(R^{5}) ó
N(R^{5})-C
(O)-,
en los que R^{5} es hidrógeno o un radical
alquilo C_{1}-C_{4}; R^{6} es un radical
alquilo C_{1}-C_{4}; y R^{7} y R^{8} se
seleccionan independientemente de los grupos R y R^{2} definidos
anteriormente para el tensioactivo catiónico de cadena larga simple
en el que sólo uno es R^{2}.
Algunas sales de alquilpiridinio útiles en la
presente invención tienen la fórmula general:
en la que R^{2} y X^{-} son
como se han definido anteriormente. Un material típico de este tipo
es cloruro de
cetilpidirinio.
Tensioactivos no iónicos adecuados que sirven
como modificadores de la viscosidad/dispersabilidad incluyen
productos de adición de óxido de etileno y, opcionalmente, óxido de
propileno, con alcoholes grasos, ácidos grasos, aminas grasas,
etc.
Como tensioactivo no iónico se puede usar
cualquiera de los materiales alcoxilados del tipo particular
descrito más adelante. En términos generales, los tensioactivos no
iónicos de la presente invención cuando se usan solos: I. en
composiciones sólidas están a un nivel de aproximadamente 5% a
aproximadamente 20%, preferiblemente de aproximadamente 8% a
aproximadamente 15%; y II. en composiciones líquidas están a un
nivel de 0% a aproximadamente 5%, preferiblemente de aproximadamente
0,1% a aproximadamente 5%, más preferiblemente de aproximadamente
0,2% a aproximadamente 3%. Compuestos adecuados son tensioactivos
sustancialmente solubles en agua de fórmula general:
R^{2}-Y-
(C_{2}H_{4}O)_{Z}-C_{2}H_{4}OH
en la que R^{2} se selecciona,
para composiciones tanto sólidas como líquidas, del grupo que
consiste en grupos alquilos y/o acilhidrocarbilos primarios,
secundarios y de cadena ramificada; grupos alquenilhidrocarbilos
primarios, secundarios y de cadena ramificada; y grupos
hidrocarbilfenólicos sustituidos con alquil y alquenil secundarios y
de cadena ramificada; teniendo los citados grupos hidrocarbilos una
cadena hidrocarbílica de 8 a 20, preferiblemente de 10 a 18 átomos
de carbono. Más preferiblemente, la cadena hidrocarbílica es, para
composiciones líquidas, de 16 a 18 átomos de carbono y, para
composiciones sólidas, de 10 a 14 átomos de carbono. En la fórmula
general para los tensioactivos no iónicos etoxilados de la presente
invención, Y es típicamente -O-, -C(O)O-,
-C(O)N(R)- o
-C(O)N(R)R-, en los que R^{2} y R,
cuando están presentes, tienen el significado dado anteriormente,
y/o R puede ser hidrógeno, y z es por lo menos 8, preferiblemente
por lo menos 10-11. El rendimiento y, usualmente, la
estabilidad de la composición suavizante disminuye cuando estén
presentes menos grupos
etoxilatos.
Los tensioactivos no iónicos de la presente
invención se caracterizan por un HLB (relación hidrófila/lipófila)
de 7 a 20, preferiblemente de 8 a 15. Por supuesto, definiendo
R^{2} y el número de grupos etoxilatos, queda determinado, en
general, el HLB del tensioactivo. Sin embargo, se ha de indicar que
los tensioactivos no iónicos etoxilados de la presente invención,
para composiciones líquidas concentradas, contienen grupos R^{2}
de cadena relativamente larga y están muy etoxilados relativamente.
Aunque tensioactivos de cadena alquílica más corta que tienen pocos
grupos etoxilados pueden tener el HLB requerido, no son tan eficaces
en la presente invención.
Para composiciones con niveles mayores de perfume
se prefieren los tensioactivos no iónicos usados como modificadores
de la viscosidad/dispersabilidad a los otros modificadores descritos
en la presente memoria.
A continuación siguen ejemplos de tensioactivos
no iónicos. Los tensioactivos no iónicos de esta invención no están
limitados a estos ejemplos. En los ejemplos, el número entero define
el número de grupos etoxilo (EO) en la molécula.
Los deca-, undeca-, dodeca-, tetradeca- y
pentadecaetoxilatos de n-hexadecanol que tienen un
HLB dentro del intervalo citado en la presente Memoria son
modificadores de la viscosidad/dispersabilidad útiles en el contexto
de esta invención. Ejemplos de alcoholes primarios etoxilados,
útiles en la presente invención como modificadores de la
viscosidad/dispersabilidad de las composiciones, son
-C_{18}EO(10) y n-C_{10}EO(11).
También son útiles en la presente invención los etoxilatos de
alcoholes mixtos naturales o sintéticos, con una longitud de la
cadena en el intervalo del "sebo". Ejemplos específicos de
dichos materiales incluyen alcohol de sebo-(EO)11, alcohol de
sebo-EO(18) y alcohol de
sebo-EO(25).
Los deca-, undeca-, dodeca-, tetradeca-,
pentadeca-, octadeca- y nonadeca-etoxilatos de
3-hexadecanol, 2-octadecanol,
4-eicosanol y 5-eicosanol que tienen
un HLB dentro del intervalo citado en la presente Memoria son
modificadores de la viscosidad/dispersabilidad útiles en el contexto
de esta invención. Ejemplos de alcoholes secundarios etoxilados
útiles en la presente invención como modificadores de la
viscosidad/dispersabilidad de las composiciones son
2-C_{16}EO (11), 2-C_{20}EO (11)
y 2-C_{16}EO (14).
Como en el caso de los alcoxilatos de alcoholes,
los hexa- a octadeca-etoxilatos de fenoles
alquilados, particularmente de alquilfenoles monohidroxilados, que
tienen un HLB dentro del intervalo citado en la presente Memoria son
útiles como modificadores de la viscosidad/dispersabilidad de las
presentes composiciones. En la presente invención son útiles los
hexa- a octadeca-etoxilatos de
p-tridecilfenol, m-pentadecilfenol y
similares. Ejemplos de alquilfenoles etoxilados útiles como
modificadores de la viscosidad/dispersabilidad de las mezclas de la
presente invención son
p-tridecilfenol-EO(11) y
p-pentadecilfenol-EO(18).
Tal como se usa en la presente Memoria y se
admite generalmente en la técnica, un grupo fenileno en la fórmula
no fónica es el equivalente de un grupo alquileno que contiene de 2
a 4 átomos de carbono. Para la presente finalidad, los tensioactivos
no iónicos que contienen un grupo fenileno se consideran que
contienen un número equivalente de átomos de carbono, calculado como
suma de los átomos de carbono del grupo alquilo más aproximadamente
3,3 átomos de carbono por cada grupo fenileno.
Los alquenilalcoholes, tanto primarios como
secundarios, y los alquenilfenoles correspondientes a los alcoholes
descritos en los apartados inmediatamente anteriores pueden ser
etoxilados a un HLB dentro del intervalo citado en la presente
Memoria y usados como modificadores de la viscosidad/dispersabilidad
de las presentes composiciones.
Los alcoholes primarios y secundarios de cadena
ramificada, disponibles por el bien conocido proceso "OXO",
pueden ser etoxilados y empleados como modificadores de la
viscosidad/dispersabilidad de las composiciones de la presente
invención.
Los tensioactivos no iónicos etoxilados
anteriores son útiles en las presentes composiciones solos o
combinados y el término "tensioactivo no iónico" abarca agentes
tensioactivos no iónicos mixtos.
Los óxidos de aminas adecuados incluyen aquellos
con un resto alquilo o hidroxialquilo de 8 a 28 átomos de carbono,
preferiblemente de 8 a 16 átomos de carbono, y dos restos alquilo
seleccionados del grupo formado por grupos alquilo y grupos
hidroxialquilo con 1 a 3 átomos de carbono.
Los óxidos de aminas:
I. en composiciones sólidas están a un nivel de
0% a 15%, preferiblemente de 3% a 15% y
II. en composiciones líquidas están a un nivel de
0% a 5%, preferiblemente de 0,25% a 2%, estando presente el óxido de
amina total por lo menos a un nivel eficaz.
Ejemplos incluyen óxido de dimetiloctilamina,
óxido de dietildecilamina, óxido de
bis(2-hidroxieti1)dodecilamina, óxido
de dimetildodecilamina, óxido de dipropiltetradecilamina, óxido de
metiletilhexadecilamina, óxido de
dimetil-2-hidroxioctadecilamina y
óxido de (alquil graso de coco)dimetilamina.
Los ácidos grasos adecuados incluyen los que
contienen de 12 a 25, preferiblemente de 13 a 22, más
preferiblemente de 16 a 20 átomos de carbono en total, conteniendo
el resto graso de 10 a 22, preferiblemente de 10 a 18, más
preferiblemente de 10 a 14 (corte medio) átomos de carbono. El resto
más corto contiene de 1 a 4, preferiblemente de 1 a 2 átomos de
carbono.
Los ácidos grasos están presentes a los niveles
especificados anteriormente para los óxidos de aminas. Los ácidos
grasos son coadyuvantes de concentración preferidos para
composiciones que requieran un coadyuvante de concentración y
contengan perfume.
Los agentes inorgánicos de control de la
viscosidad que también pueden actuar como los coadyuvantes de
concentración del tipo tensioactivos, o aumentar el efecto de estos,
incluyen sales ionizables solubles en agua que también se pueden
incorporar opcionalmente en las composiciones de la presente
invención. Se puede usar una gran variedad de sales ionizables.
Ejemplos de sales adecuadas son los haluros de los metales de los
grupos I-A y II-A de la tabla
periódica de los elementos, por ejemplo, cloruro cálcico, cloruro
magnésico, cloruro sádico, bromuro potásico y cloruro de litio. Las
sales ionizables son particularmente útiles durante el proceso de
mezclar los ingredientes para hacer las composiciones de la presente
invención y después para obtener la viscosidad deseada. La cantidad
de sales ionizables usadas depende de la cantidad de ingredientes
activos usados en las composiciones y puede ser ajustada de acuerdo
con los deseos del formulador. Los niveles típicos de sales usadas
para controlar la viscosidad de la composición son de 20 a 20.000
partes por millón (ppm), preferiblemente de 20 a 11.000 ppm, en peso
de la
composición.
composición.
En la composición se pueden incorporar sales de
alquilenpoliamonio para dar control de la viscosidad, además de las
sales ionizables solubles en agua citadas anteriormente, o en lugar
de estas. Además, estos agentes pueden actuar como captadores
formando pares de iones con detergente aniónico arrastrado del
lavado principal, en el aclarado, y sobre los tejidos, y pueden
mejorar el comportamiento suavizante. Estos agentes pueden
estabilizar la viscosidad en un intervalo más amplio de temperatura,
especialmente a temperaturas bajas, comparados con los
electrolitos
inorgánicos.
inorgánicos.
Ejemplos específicos de sales de
alquilenpoliamonio incluyen monohidrocloruro de
1-lisina y dihidrocloruro de
1,5-diamonio-2-metilpentano.
En las composiciones de la presente invención
pueden estar presentes estabilizadores. El término
"estabilizador", tal como se usa en la presente Memoria,
incluye agentes antioxidantes y reductores. Estos agentes están
presentes a un nivel de 0% a 2%, preferiblemente de 0,01% a 0,2%,
más preferiblemente de 0,035% a 0,1% en el caso de antioxidantes, y
más preferiblemente de 0,01% a 0,2% en el caso de agentes
reductores. Estos estabilizadores aseguran a las composiciones y
compuestos almacenados en estado fundido una buena estabilidad del
olor en condiciones de almacenamiento de larga duración. El uso de
agentes antioxidantes y reductores es especialmente crítico para
productos no perfumados o poco perfumados (sin o con poco
perfume).
Ejemplos de antioxidantes que se pueden añadir a
las composiciones de esta invención incluyen una mezcla de ácido
ascórbico, palmitato ascórbico y galato de propilo, disponible de
Eastman Chemical Products Inc., bajo los nombres comerciales de
Tenox® PG y Tenox® S-1; una mezcla de hidroxitolueno
butilado (BHT), hidroxianisol butilado (BHA), galato de propilo y
ácido cítrico, disponible de Eastman Chemical Products Inc., bajo el
nombre comercial de Tenox-6; hidroxitolueno
butilado, disponible de UOP Process Division bajo el nombre
comercial de Sustane® BHT; terc-butilhidroquinona,
disponible comercialmente de Eastman Chemical Products Inc. como
Tenox TBHQ; tocoferoles naturales, disponibles comercialmente de
Eastman Chemical Products Inc. como Tenox
GT-1/GT-2; e hidroxianisol butilado,
disponible comercialmente de Eastman Chemicals Products Inc. como
BHA; ésteres de cadena larga
(C_{18}-C_{22})de ácido gálico, por
ejemplo, galato de dodecilo; Irganox® 1010, Irganox® 1035, Irganox®
B 1171, Irganox® 1425, Irganox® 3114, Irganox® 3125 y mezclas de los
mismos; preferiblemente Irganox® 3125, Irganox® 1425, Irganox® 3114
y mezclas de los mismos; más preferiblemente Irganox® 3125 solo o
mezclado con ácido cítrico y/o con otros quelantes, como citrato de
isopropilo, Dequest® 2010, disponible de Monsanto con el nombre
químico de ácido
1-hidroxietilideno-1,1-difosfónico
(ácido etidrónico), y Tiron®, disponible de Kodak con el nombre
químico de sal sódica del ácido
4,5-dihidroxi-m-bencenosulfónico,
y DTPA®, disponible de Aldrich con el nombre químico de ácido
dietilentriaminopentaacético. Los nombres químicos y los números del
CAS (Chemical Abstracts Service) de algunos de los estabilizadores
antes mencionados se relacionan en la siguiente
Tabla II.
Tabla II.
Antioxidante | Nº CAS | Nombre químico usado en el Código de Requlaciones Federales |
Irganox® 1010 | 6683-19-8 | Tetrakis[metileno(3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato)]-metano |
Irganox® 1035 | 41484-35-9 | Tioetilideno-bis(3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato |
Irganox® 1098 | 23128-74-7 | N,N'-hexametileno bis(3,5-di-terc-butil-4-hidroxicinamamida |
Irganox® B 1171 | 31570-04-4 | Mezcla 1:1 de Irganox® 1098 e Irgafos® |
23128-74-7 | 168 | |
Irganox® 1425 | 65140-91-2 | Bis[monoetil(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencil)fosfonato] cálcico |
Irganox® 3114 | 27676-62-6 | 1,3,5-Tris(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencil)-s-triazina-2,4,6-(1H,3H,5H)triona |
Irganox® 3125 | 34137-09-2 | \begin{minipage}[t]{110mm}Triéster del ácido 3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinámico con 1,3,5-tris (2-hidroxetil)-s-triazina-2,4,6-(1H,3H,5H)triona\end{minipage} |
Irgafos® 168 | 31570-04-4 | Tris (2,4-diterc-butilfenil)fosfito |
Ejemplos de agentes reductores incluyen
borohidruro sódico, ácido hipofosforoso, Irgafos® 168 y mezclas de
los mismos.
Preferiblemente, el vehículo líquido empleado en
las presentes composiciones es, al menos principalmente, agua debido
a su bajo coste con respecto a su disponibilidad, inocuidad y
compatibilidad medioambiental. El nivel de agua en el vehículo
líquido es por lo menos 50%, preferiblemente por lo menos 60%, en
peso del vehículo. El nivel de vehículo líquido es inferior a 70%,
preferiblemente inferior a 65%, más preferiblemente inferior a 50%.
Como vehículo líquido son útiles mezclas de agua y disolventes
orgánicos de peso molecular bajo, por ejemplo, inferior a 100, por
ejemplo, alcoholes inferiores, como etanol, propanol, isopropanol o
butanol. Los alcoholes de peso molecular bajo incluyen alcoholes
monohidroxilados, dihidroxilados (glicol, etc.), trihidroxilados
(glicerol, etc.) y con más grupos hidroxilo (polioles).
Opcionalmente, las composiciones de la presente
invención contienen de 0% a 10%, preferiblemente de 0,1% a 5%, más
preferiblemente de 0,1% a 2%, de un agente de desprendimiento de la
suciedad. Preferiblemente, dicho agente de desprendimiento de la
suciedad es un polímero. Los agentes poliméricos de desprendimiento
de la suciedad, útiles en la presente invención, incluyen
copolímeros de bloques de tereftalato y poli(óxido de etileno) o
poli(óxido de propileno) y copolímeros similares. La patente de los
Estados Unidos nº 4.956.447, concedida a Gosselink, Hardy y Trinh el
11 de septiembre de 1990, describe agentes específicos preferidos de
desprendimiento de la suciedad que comprenden funciones catiónicas,
incorporándose la citada patente en la presente Memoria como
referencia.
Un agente preferido de desprendimiento de la
suciedad es un copolímero que tiene bloques de tereftalato y de
poli(óxido de etileno). Más específicamente, estos polímeros están
compuestos de unidades repetitivas de tereftalato de etileno y/o de
propileno y tereftalato de poli (óxido de etileno), con una relación
molar de unidades de tereftalato de etileno a unidades de
tereftalato de poli(óxido de etileno) de 25:75 a 35:65, conteniendo
el citado tereftalato de poli(óxido de etileno) bloques de
poli(óxido de etileno) que tienen pesos moleculares de 300 a 2.000.
El peso molecular de este agente polimérico de desprendimiento de la
suciedad está en el intervalo de 5.000 a 55.000.
Otro agente polimérico preferido de
desprendimiento de la suciedad es un poliéster cristalizable con
unidades repetitivas de unidades de tereftalato de etileno que
contienen de 10% a 15% en peso de unidades de tereftalato de etileno
junto con 10% a 50% en peso de unidades de tereftalato de
polioxietileno, derivadas de un polioxietilenglicol de peso
molecular medio de 300 a 6.000, siendo la relación molar de unidades
de tereftalato de etileno a unidades de tereftalato de
polioxietileno en el compuesto polimérico cristalizable entre 2:1 y
6:1. Ejemplos de este polímero incluyen los materiales disponibles
comercialmente Zelcon® 4780 (de DuPont) y Milease® T (de ICI).
Agentes muy preferidos de desprendimiento de la
suciedad son polímeros de fórmula genérica (I):
(I)X ---
(OCH_{2}CH_{2})_{n}(O ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--- R^{1} ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--- OR^{2})_{u}(O ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--- R^{1} ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--- O)(CH_{2}CH_{2}O ---)_{n} --- X
en la que X puede ser cualquier
grupo protector terminal, seleccionándose cada X del grupo formado
por hidrógeno y grupos alquilos o acilos que contienen de 1 a 4
átomos de carbono, preferiblemente metilo; n se selecciona para que
el polímero sea soluble en agua y generalmente es de 6 a 113,
preferiblemente de 20 a 50; y u es crítico para formular una
composición líquida que tenga un fuerza fónica relativamente alta.
Debe haber muy poco material en el que u sea superior a 10. Además,
debe haber por lo menos 20%, preferiblemente por lo menos 40%, de
material en el que u varíe de 3 a
5.
Los restos R^{1} son esencialmente restos
1,4-fenileno. Tal como se usa en la presente
Memoria, la expresión "los restos R^{1} son esencialmente restos
1,4-fenileno" se refiere a compuestos en los que
los restos R^{1} consisten totalmente en restos
1,4-fenileno o están sustituidos parcialmente con
otros restos arileno o alcarileno, restos alquileno, restos
alquenileno o mezclas de los mismos. Restos arileno y alcarileno que
pueden estar sustituidos parcialmente en el
1,4-fenileno incluyen 1,3-fenileno,
1,2-fenileno, 1,8-naftileno,
1,4-naftileno, 2,2-bifenileno,
4,4-bifenileno y mezclas de los mismos. Restos
alquileno y alquenileno que pueden estar sustituidos parcialmente
incluyen etileno, 1,2-propileno,
1,4-butileno, 1,5-pentileno,
1,6-hexametileno, 1,7-heptametileno,
1,8-octametileno, 1,4-ciclohexileno
y mezclas de los mismos.
Para los restos R^{1}, el grado de sustitución
parcial con restos distintos del 1,4-fenileno debe
ser tal que las propiedades de desprendimiento de la suciedad del
compuesto no quedan afectadas muy negativamente. Generalmente, el
grado de sustitución parcial que puede ser tolerado dependerá de la
longitud de la estructura principal del compuesto, esto es,
estructuras principales más largas pueden tener una mayor
sustitución parcial en los restos 1,4-fenileno.
Usualmente, los compuestos en los que R^{1} comprende de 50% a
100% de restos 1,4-fenileno (de 0 a 50% de restos
distintosdel 1,4-fenileno) tienen una actividad de
desprendimiento de la suciedad adecuada. Por ejemplo, poliésteres
hechos de acuerdo con la presente invención con una relación molar
40:60 de ácido isoftálico (1,3-fenileno) a ácido
tereftálico(1,4-fenileno) tienen una
actividad de desprendimiento de la suciedad adecuada. Sin embargo,
como la mayoría de los poliésteres usados en la fabricación de
fibras comprenden unidades de tereftalato de etileno, usualmente es
deseable minimizar el grado de sustitución parcial con restos
distintos del 1,4-fenileno para tener la mejor
actividad de desprendimiento de la suciedad. Preferiblemente, los
restos R^{1} consisten totalmente (es decir, comprenden 100%) en
restos 1,4-fenileno, esto es, todos los restos
R^{1} son 1,4-fenileno.
Para los restos R^{2}, restos etileno o etileno
sustituido adecuados incluyen etileno,
1,2-propileno,
1,2-butileno,1,2-hexileno,
3-metoxi-1,2-propileno
y mezclas de los mismos. Preferiblemente, los restos R^{2} son
esencialmente restos etileno, restos 1,2-propileno o
mezclas de los mismos. La inclusión de un porcentaje mayor de restos
etileno tiende a mejorar en los compuestos la actividad de
desprendimiento de la suciedad. La inclusión de un porcentaje mayor
de restos 1,2-propileno tiende a mejorar la
solubilidad en agua de los compuestos.
Por lo tanto, el uso de restos
1,2-propileno o de un equivalente ramificado similar
es deseable para la incorporación de cualquier parte sustancial del
componente de desprendimiento de la suciedad en las composiciones
líquidas de suavizantes de tejidos. Preferiblemente, de 75% a 100%,
más preferiblemente de 80% a 100% de los restos R^{2} son restos
1,2-propileno.
El valor de cada n es por lo menos 6 y
preferiblemente por lo menos 10. El valor de cada n varía usualmente
de 12 a 113. Típicamente, el valor de cada n está en el intervalo de
12 a 43.
Una descripción más completa de estos agentes muy
preferidos de desprendimiento de la suciedad se detalla en la
solicitud de patente europea 185.427, de Gosselink, publicada el 25
de junio de 1986, que se incorpora en la presente Memoria como
referencia.
Ejemplos de bactericidas que se pueden usar en
las composiciones de esta invención son parabenos (especialmente
metilparabeno), glutaraldehído, formaldehído,
2-bromo-2nitropropano-1,3-diol
(vendido por Inolex Chemicals bajo el nombre comercial de Bronopol®)
y una mezcla de
5-cloro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona
y
2-metil-4-isotiazolin-3-ona,
vendida por Rohm and Haas Company bajo el nombre comercial de
Kathon® CG/ICP. Los niveles típicos de bactericidas usados en las
presentes composiciones son de aproximadamente 1 a aproximadamente
2.000 ppm, en peso de la composición, dependiendo del tipo
bactericida seleccionado. El metilparabeno es especialmente eficaz
contra el desarrollo de mohos en composiciones acuosas de
suavizantes de tejidos con menos de 10% en peso del compuesto
diéster.
La presente invención puede incluir otros
componentes opcionales usados convencionalmente en composiciones
para tratamiento de textiles, por ejemplo, colorantes, perfumes,
conservantes, blanqueantes ópticos, opacificantes, agentes
acondicionantes de tejidos, tensioactivos, estabilizadores como goma
guar y polietilenglicol, agentes antiarrugas, agentes ondulantes de
tejidos, agentes moteantes, germicidas, fungicidas, agentes
anticorrosión, agentes antiespumantes e ingredientes similares.
Un agente suavizante adicional opcional de la
presente invención es un material suavizante de tejidos no iónico.
Típicamente, dicho material suavizante de tejidos no iónico tiene un
HLB de 2 a 9, más típicamente de 3 a 7. Dichos materiales
suavizantes no iónicos tienden a ser dispersados fácilmente por sí
mismos o cuando están combinados con otros materiales, como los
tensioactivos catiónicos de alquilo de cadena larga simple descritos
en detalle anteriormente. Se puede mejorar la dispersabilidad usando
más tensioactivo catiónico de alquilo de cadena larga simple,
mezclando con otros materiales especificados más adelante, usando
agua más caliente y/o más agitación. En general, los materiales
seleccionados deben ser relativamente cristalinos, tener un punto de
fusión alto (por ejemplo, superior a -50ºC) y ser relativamente
insolubles en agua.
El nivel de suavizante no iónico opcional en
composiciones sólidas es típicamente de 10% a 40%, preferiblemente
de 15% a 30%, y la relación de suavizante no iónico opcional a DEQA
es de 1:6 a 1:2, preferiblemente de 1:4 a 1:2. El nivel de
suavizante no iónico opcional en composiciones líquidas es
típicamente de 0,5% a 10%, preferiblemente de 1% a 5%.
Los suavizantes no iónicos preferidos son ésteres
parciales de ácidos grasos de alcoholes polihidroxilados o de
anhídridos de los mismos, en los que el alcohol o el anhídrido
contienen de 2 a 18, preferiblemente de 2 a 8 átomos de carbono, y
cada resto de ácido graso contiene de 12 a 30, preferiblemente de 16
a 20 átomos de carbono. Típicamente, dichos suavizantes contienen de
1 a 3, preferiblemente 2 grupos de ácido graso por molécula.
La porción de alcohol polihidroxilado del éster
puede ser etilenglicol, glicerol, poli- (por ejemplo, di, tri,
tetra, penta y/o hexa)-glicerol, xilitol, sacarosa,
eritritol, pentaeritritol, sorbitol o sorbitán. Se prefieren
particularmente los ésteres de sorbitán y el monoestearato de
poliglicerol.
La porción de ácido graso del éster se deriva
normalmente de ácidos grasos que tienen de 12 a 30, preferiblemente
de 16 a 20 átomos de carbono, siendo ejemplos típicos de dichos
ácidos grasos ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido
esteárico y ácido behénico.
Agentes suavizantes no iónicos opcionales muy
preferidos para uso en la presente invención son los ésteres de
sorbitán, que son productos esterificados de deshidratación de
sorbitol, y los ésteres de glicerol.
El sorbitol, que se prepara típicamente por
hidrogenación catalítica de glucosa, se puede deshidratar de manera
bien conocida, formando mezclas de anhídridos 1,4- y
1,5-sorbitol y cantidades pequeñas de isosórbidos
(véase la patente de los Estados Unidos nº 2.322.821, concedida a
Brown el 29 de junio de 1943, que se incorpora en la presente
Memoria como referencia).
Los tipos antes mencionados de mezclas complejas
de anhídridos de sorbitol se denominan colectivamente
"sorbitán" Se debe reconocer que esta mezcla de "sorbitán"
puede contener también algo de sorbitol libre no ciclado.
Los agentes suavizantes preferidos de sorbitán
del tipo empleado en la presente invención se pueden preparar
esterificando la mezcla de "sorbitán" con un grupo acilo graso
de una manera estándar, por ejemplo, mediante reacción con un haluro
de ácido graso o con un ácido graso. La reacción de esterificación
puede ocurrir en cualquiera de los grupos hidroxilos disponibles y
se pueden preparar varios mono-, di-, tri-, etc., ésteres. En
realidad, de estas reacciones resultan casi siempre mono-, di-,
tri-, etc., ésteres, y simplemente se puede ajustar las relaciones
estequiométricas de los reaccionantes para favorecer el deseado
producto de la reacción.
Para la producción comercial de los ésteres de
sorbitán, la eterificación y esterificación se realizan generalmente
en la misma etapa del proceso haciendo reaccionar directamente
sorbitol con ácidos grasos. Dicho método de preparación de ésteres
de sorbitán se describe más detalladamente en Mc Donald,
"Emulsifiers: Processing and Quality Control", Journal of the
American Oil Chemists' Society, vol. 45, octubre de 1968.
Detalles, incluidas fórmulas, de los ésteres de
sorbitán preferidos se pueden encontrar en la patente de los Estados
Unidos nº 4.128.484, que se incorporó anteriormente en la presente
Memoria como referencia.
También son útiles en las composiciones de la
presente invención ciertos derivados de los ésteres de sorbitán
preferidos en la presente invención, especialmente los etoxilatos
"inferiores" de los mismos (esto es, mono-, di- y tri-ésteres
en los que uno o más de los grupos -OH no esterificados contienen de
uno a aproximadamente veinte restos oxietileno (Tweens®). Por lo
tanto, para los fines de la presente invención, el término
"ésteres de sorbitán" incluye dichos derivados.
Para los fines de la presente invención se
prefiere que, en la mezcla de ésteres, esté presente una cantidad
significativa de di- y tri-ésteres de sorbitán. Se prefieren mezclas
de ésteres que tengan 20-50% de monoéster,
25-50% de diéster y 10-35% de
triéster y tetraéster.
El material que se vende comercialmente como
monoéster de sorbitán (por ejemplo, monoestearato) contiene en
realidad cantidades significativas de di- y tri-ésteres y un
análisis típico de monoestearato de sorbitán indica que comprende
aproximadamente 27% de monoéster, 32% de diéster y 30% de triéster y
tetraéster. Por lo tanto, el monoestearato de sorbitán comercial es
un material preferido. En la presente invención son útiles mezclas
de estearato de sorbitán y palmitato de sorbitán que tienen
relaciones en peso de estearato/palmitato entre 10:1 y 1:10 y
ésteres de 1,5-sorbitán.
Otros ésteres de sorbitán útiles para uso en las
composiciones suavizantes de la presente invención incluyen
monolaurato de sorbitán, monomiristato de sorbitán, monopalmitato de
sorbitán, monobehenato de sorbitán, monooleato de sorbitán,
dilaurato de sorbitán, dimiristato de sorbitán, dipalmitato de
sorbitán, diestearato de sorbitán, dibehenato de sorbitán, dioleato
de sorbitán y mezclas de los mismos, y monoésteres y diésteres
mixtos de alquilo de sebo y sorbitán. Dichas mezclas se preparan
fácilmente haciendo reaccionar los sorbitanes hidroxisustituidos
antes mencionados, particularmente los 1,4- y
1,5-sorbitanes, con el correspondiente ácido o
cloruro de ácido en una reacción simple de esterificación. Se ha de
reconocer, por supuesto, que los materiales comerciales preparados
de esta manera comprenderán mezclas que contienen usualmente
proporciones menores de sorbitol no ciclado, ácidos grasos,
polímeros, estructuras de isosórbidos y compuestos similares. En la
presente invención se prefiere que dichas impurezas estén presentes
al nivel más bajo posible.
Los ésteres de sorbitán preferidos empleados en
la presente invención pueden contener hasta 15% en peso de ésteres
de ácidos grasos C_{20}-C_{26} y superiores, así
como cantidades menores de ésteres de ácidos grasos C_{8} e
inferiores.
En la presente invención también se prefieren
ésteres de glicerol y de poliglicerol, especialmente de glicerol,
diglicerol y triglicerol, y monoésteres y/o diésteres,
preferiblemente monoésteres, de poliglicerol (por ejemplo,
monoestearato de poliglicerol, con el nombre comercial de Radiasurf
7248). Se pueden preparar ésteres de glicerol a partir de
triglicéridos naturales mediante procesos normales de extracción,
purificación y/o interesterificación o mediante procesos de
esterificación del tipo especificado anteriormente para los ésteres
de sorbitán. Los ésteres parciales de glicerol también se pueden
etoxilar formando derivados utilizables que se incluyen en el
término "ésteres de glicerol".
Esteres útiles de glicerol y de poliglicerol
incluyen los monoésteres con los ácidos esteárico, oleico,
palmítico, láurico, isoesteárico, mirístico y/o behénico y los
diésteres con los ácidos esteárico, oleico, palmítico, láurico,
isoesteárico, behénico y/o mirístico.
Los "ésteres de glicerol" incluyen también
los ésteres de poliglicerol, por ejemplo, de diglicerol a
octaglicerol. Los poliglicerol-polioles se forman
condensado juntos glicerol o epiclorhidrina para unir los restos
glicerol mediante enlaces éter. Se prefieren los monoésteres y/o
diésteres de los poliglicerol-polioles, siendo
típicamente los grupos acilos grasos los descritos anteriormente
para los ésteres de sorbitán y de glicerol.
Esta invención incluye también un procedimiento
preferido para preparar composiciones/dispersiones acuosas
concentradas de suavizantes biodegradables de tejidos, del tipo
amonio cuaternario, que tienen \geq 28% de compuesto activo
suavizante de tejidos biodegradable, incluidos los descritos en la
solicitud de patente de los Estados Unidos, pendiente de
tramitación, número de serie 07/881.979, de Baker et al.,
presentada el 12 de mayo de 1992, incorporándose en la presente
Memoria la citada solicitud como referencia. Se dispersa en agua a
40ºC una premezcla orgánica fundida del compuesto activo suavizante
de tejidos y cualesquiera otros materiales orgánicos,
preferiblemente sin los perfumes. Después se enfría la dispersión a
una temperatura -1ºC a 16ºC por encima de la temperatura principal
de transición térmica del compuesto activo suavizante de tejidos
biodegradable. Se añade después electrolito, como el descrito
anteriormente, en una cantidad de 400 ppm a 7.000 ppm, más
preferiblemente de 1.000 ppm a 5.000 ppm, lo más preferiblemente de
2.000 ppm a 4.000 ppm, a una temperatura -1ºC a 16ºC por encima de
la temperatura principal de transición térmica. Se realiza un
mezclado a gran cizallamiento a una temperatura
10-15ºC por encima de la temperatura principal de
transición térmica del compuesto activo suavizante de tejidos
biodegradable. Después se enfría la dispersión a temperatura
ambiente y se añade el electrolito restante, típicamente en una
cantidad de 600 ppm a 8.000 ppm, más preferiblemente de 2.000 ppm a
5.000 ppm, lo más preferiblemente de 2.000 ppm a 4.000 ppm, a
temperatura ambiente. Como opción preferida, se añade el perfume a
temperatura ambiente antes de añadir el electrolito restante.
La citada premezcla orgánica está compuesta
típicamente por el citado compuesto activo suavizante de tejidos
biodegradable y, preferiblemente, por lo menos una cantidad eficaz
de un coadyuvante de procesamiento del tipo alcoholes de peso
molecular bajo, por ejemplo, etanol, isopropanol o isopropanol,
preferiblemente etanol.
El procedimiento preferido antes descrito
proporciona un método conveniente para preparar dispersiones acuosas
concentradas de suavizante biodegradable de tejidos, como las
citadas en la presente Memoria, cuando la composición de suavizante
biodegradable de tejidos consiste en 28% a 40%, más preferiblemente
en 28% a 35%, lo más preferiblemente en 28% a 32% del suavizante
activo biodegradable de tejidos, y de 1.000 ppm a 15.000 ppm, más
preferiblemente de 3.000 ppm a 10.000 ppm, lo más preferiblemente de
4.000 ppm a 8.000 ppm de electrolito total.
En un procedimiento preferido para preparar
dispersiones acuosas concentradas de suavizante biodegradable de
tejidos, como las descritas anteriormente, se añade el perfume a
temperatura ambiente a una concentración de 0,1% a 2%,
preferiblemente de 0,5% a 1,5%, lo más preferiblemente de 0,8% a
1,4%, en peso de la dispersión acuosa total.
En el aspecto del método de esta invención, los
tejidos o fibras se ponen contacto con una cantidad eficaz,
generalmente de 10 ml a 150 ml (por 3,5 kg de fibra o tejido a
tratar) de los compuestos activos suavizantes (incluido el compuesto
de diéster) de la presente invención en un baño acuoso. Por
supuesto, la cantidad usada se basa en el criterio del usuario y
dependerá de la concentración de la composición, tipo de fibra o
tejido, grado de suavidad deseado y parámetros similares.
Preferiblemente, el baño de aclarado contiene de 10 a 1.000 ppm,
preferiblemente de 50 a 500 ppm, de los compuestos suavizantes de
tejidos del tipo DEQA de la presente invención.
Se pueden formar gránulos preparando un fundido,
solidificándolo por enfriamiento y triturando y tamizando al tamaño
deseado. Es muy preferido que las partículas primarias de los
gránulos tengan un diámetro de 50 a 1.000, preferiblemente de 50 a
400, más preferiblemente de 50 a 200 micrómetros. Los gránulos
pueden comprender partículas menores y mayores, pero preferiblemente
de 85% a 95%, más preferiblemente de 95% a 100% de las partículas
están dentro de los intervalos indicados. Las partículas mayores y
menores no proporcionan emulsiones/dispersiones óptimas cuando se
añaden a agua. Se pueden usar otros métodos de preparar las
partículas primarias, incluido enfriamiento por atomización del
fundido. Las partículas primarias se pueden aglomerar para formar un
polvo no pegajoso y de flujo libre. La aglomeración puede tener
lugar en una unidad convencional de aglomeración (por ejemplo,
mezclador Zig-Zag, de Lodige) por medio de un
ligante soluble en agua. Ejemplos de ligantes solubles en agua
útiles en el proceso de aglomeración incluyen glicerol,
polietilenglicoles, polímeros como poli(alcohol vinílico),
poliacrilatos y polímeros naturales como azúcares.
La fluidez de los gránulos puede ser mejorada
tratando la superficie de los gránulos con mejoradores del flujo,
como partículas de arcilla, sílice o zeolita, sales inorgánicas
solubles en agua, almidón, etc.
Ejemplos I y
Ia
I | Ia | |
Componente | % en peso | % en peso |
Compuesto de diéster^{1} | 26,0 | 26,0 |
Ácido clorhídrico | 0,018 | 0,0082 |
Ácido cítrico | - | 0,005 |
Colorante Azul Liquitint® 651(1%) | 0,25 | 0,25 |
Perfume | 1,35 | 1,35 |
Tenox® S-1 | 0,10 | - |
Irganox® 3125 | - | 0,035 |
Kathon® (1,5%) | 0,02 | 0,02 |
Antiespumante DC-2210 (10%) | 0,15 | 0,15 |
Solución de CaCL_{2} (15%) | 4,33 | 3,33 |
Agua desionizada | resto | resto |
\hskip0,5cm pH = 2,8-3,5 | ||
\hskip0,5cm Viscosidad = 35-60 mPa.s | ||
(1) \begin{minipage}[t]{150mm}Cloruro de di(seboil blando-oxietil)dimetilamonio, en el que los grupos acilos grasos se derivan de ácidos grasos con los índices de yodo y las relaciones de isómero cis/isómero trans especificadas en la Tabla I. El diéster incluye monoéster con una relación en peso de diéster a monoéster de 11:1\end{minipage} | ||
Las composiciones anteriores se prepararon por el
siguiente procedimiento:
1. Por separado, se calienta a 73,9\pm15ºC la
premezcla del compuesto de diéster con el Irganox 3125, y el baño de
agua que contiene HCl, ácido cítrico (si se usa) y el agente
antiespumante (Nota: en el Ejemplo Ia, si se desea, se puede
sustituir totalmente el ácido clorhídrico por ácido cítrico).
2. Se añade la premezcla del compuesto de diéster
al baño de agua al agua en 5-6 minutos. Durante la
inyección, se mezcla (600-1.000 rpm) y se tritura la
carga (8.000 rpm con un molino IKA Ultra Turrax
T-50).
3. Se añaden 500 ppm de CaCl_{2}
aproximadamente a la mitad de la inyección.
4. Se añaden 2.000 ppm de CaCl_{2} en
2-7 minutos (2002.500 ppm/min) mezclando a
800-1.000 rpm después de haber completado la
inyección de la premezcla a aproximadamente
66-74ºC.
5. Se añade el perfume en 30 segundos a
63-68ºC.
6. Se añade el colorante y el Kathon y se mezcla
durante 30-60 segundos. Se enfría la carga a
21-27ºC.
7. Se añaden de 2.500 ppm a 4.000 ppm de
CaCl_{2} a la carga fría y se mezcla.
Los ácidos grasos de la Tabla I usados para
preparar los compuestos de diéster de los Ejemplos I y la tienen las
siguientes características. El procedimiento de formar los
compuestos de diéster es el especificado anteriormente.
1 | 2 | 3 | 4 | |
Índice de yodo | 43,0 | 53,9 | 53,6 | 39,8 |
% de insaturación | 45,18 | 45,44 | 42,76 | 36,57 |
Relación C_{18} cis/trans | 0,56 | 11,22 | 13,00 | 1,41 |
% de cis | 15,06 | 36,54 | 33,77 | 20,72 |
% de trans | 26,95 | 3,26 | 2,60 | 14,65 |
5 | 6 | 7 | 8 | |
Índice de yodo | 55,0 | 56,7 | 56,3 | 47,4 |
% de insaturación | 51,15 | 51,33 | 47,04 | 44,31 |
Relación C_{18} cis/trans | 9,12 | 13,93 | 12,17 | 6,14 |
% de cis | 40,30 | 40,33 | 36,73 | 34,14 |
% de trans | 4,42 | 2,90 | 3,02 | 5,56 |
9 | 10 | |
Indice de yodo | 55,0 | 40,1 |
% de insaturación | 51,30 | 35,81 |
Relación C_{18} cis/trans | 12,91 | 2,01 |
% de cis | 40,12 | 22,25 |
% de trans | 3,10 | 11,10 |
Los Ejemplos II-VII son
compuestos de diéster derivados del ácido graso número 2 de la Tabla
I con un índice de yodo de 53,9 y se almacenaron en estado fundido.
Estos ejemplos son medidas relativas de actividad y no son valores
absolutos basados en cromatografía líquida de alta resolución
(HPLC). Los Ejemplos II, IV y VI contienen inicialmente 15,9% de
etanol y 0,21% de agua. Los Ejemplos III, V y VII contienen
inicialmente 18,8% de alcohol isopropílico y 0,2% de agua.
Ejemplo
II
49ºC | |||
Reciente | 1 semana | 3 semanas | |
% en peso | % en peso | % en peso | |
Diéster | 69 | 64 | 67 |
Monoéster | 9 | 8 | 9 |
Ejemplo
III
49ºC | |||
Reciente | 1 semana | 3 semanas | |
% en peso | % en peso | % en peso | |
Diéster | 68 | 71 | 67 |
Monoéster | 9 | 9 | 9 |
Ejemplo
IV
66ºC | |||
Reciente | 1 semana | 3 semanas | |
% en peso | % en peso | % en peso | |
Diéster | 69 | 68 | 67 |
Monoéster | 9 | 8 | 9 |
Ejemplo
V
66ºC | |||
Reciente | 1 semana | 3 semanas | |
% en peso | % en peso | % en peso | |
Diéster | 68 | 67 | 68 |
Monoéster | 9 | 9 | 10 |
Ejemplo
VI
82ºC | |||
Reciente | 1 semana | 3 semanas | |
% en peso | % en peso | % en peso | |
Diéster | 69 | 67 | 61 |
Monoéster | 9 | 11 | 15 |
Ejemplo
VII
82ºC | |||
Reciente | 1 semana | 3 semanas | |
% en peso | % en peso | % en peso | |
Diéster | 68 | 65 | 61 |
Monoéster | 9 | 11 | 13 |
No se observa degradación después de 3 semanas de
almacenamiento a una temperatura de 49ºC a 66ºC. Se observa una
degradación relativa de aproximadamente 10% después de 3 semanas de
almacenamiento a 82ºC.
Ejemplo
VIII
% | % | % | % | |
Compuesto de diéster^{1} | 32 | 32 | 32 | 32 |
Ácido clorhídrico | - | - | - | 0,10 |
Antiespumante DC 2210 (10%) | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 |
Solución de CaCl_{2} (15%) | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 |
Ester de coco-colina | 1,00 | - | - | - |
Ester de sebo-colina | - | 1,00 | - | - |
Ácido graso de coco | - | - | 0,25 | - |
Oxido de cocodimetilamina | - | - | - | 0,10 |
Agua desionizada | 61,65 | 61,65 | 62,40 | 61,55 |
(1) \begin{minipage}[t]{145mm}Cloruro de di(seboíl blando-oxietil)dimetilamonio, en el que los grupos acilos grasos se derivan de ácidos grasos con un índice de yodo de 55.\end{minipage} | ||||
Las composiciones anteriores se preparan por el
siguiente procedimiento:
(A) Se inyecta la premezcla del compuesto de
diéster más ácido graso, que tiene una temperatura de 54ºC a 88ºC,
preferiblemente de 60-71ºC, en un baño de agua
ácida, más éster de colina u óxido de amina (cuando estén presentes)
y antiespumante (cuando esté presente), que tiene una temperatura de
54ºC a 88ºC, preferiblemente de 60-71ºC, con
agitación durante aproximadamente 3 minutos.
(B) Se añaden aproximadamente 3.750 ppm de
solución de CaCl_{2} en 5 minutos después de haberse completado la
inyección de la premezcla y de haber caído la temperatura a
38-54ºC.
(C) Se muele la composición durante 2 minutos a
7.000 rpm (molino IKA Ultra Turrax) después de la adición de
CaCl_{2}.
(D) Se añaden aproximadamente 3.750 ppm de
solución de CaCl_{2} después de haber enfriado la carga a una
temperatura de 13ºC a 35ºC.
Si se desea incluir perfume en la composición, el
perfume se añade preferiblemente durante o después de la etapa de
molienda (C) y después de que la temperatura haya caído a 54ºC.
\newpage
Ejemplo
IX
1 | 2 | 3 | |
Componente | % en peso | % en peso | % en peso |
Compuesto de diéster^{1} | 8,1 | 7,74 | 6,00 |
Alcohol graso etoxilado^{2} | 0,5 | 0,86 | - |
PGMS^{3} | - | - | 1,74 |
Cloruro de éster de coco-colina | - | - | 0,86 |
Componentes minoritarios (perfume, antioxidante) | 0,35 | 0,35 | 0,35 |
Ejemplo
IX
(Continuación)
4 | 5 | 6 | |
Componente | % en peso | % en peso | % en peso |
Compuesto de diéster^{1} | 7,6 | 7,6 | 7,6 |
Alcohol graso etoxilado^{2} | 1 | 1 | 1 |
Ejemplo
IX
(Continuación)
7 | 8 | 9 | |
Componente | % en peso | % en peso | % en peso |
Compuesto de diéster^{1} | 7,6 | 8,1 | 23,5 |
Alcohol graso etoxilado^{2} | 1 | - | - |
Cloruro de éster de coco-colina | - | 0,5 | 2,5 |
Componentes minoritarios (perfume, antioxidante) | - | 0,35 | 1,5 |
Electrolito | - | - | 0,4 |
(1) \begin{minipage}[t]{155mm}Cloruro de di(seboíl blando-oxietil)dimetilamonio, en el que los grupos acilos grasos se derivan de ácidos grasos con los índices de yodo y las relaciones de isómero cis/isómero trans especificadas en la Tabla I\end{minipage} | |||
(2) 1 y 2 son C_{16}-C_{18} E_{18} | |||
\hskip0,95cm 4 es C_{16}-C_{18} E_{11} | |||
\hskip0,95cm 5 es C_{16}-C_{18} E_{18} | |||
\hskip0,95cm 6 es C_{16}-C_{18} E_{50} y | |||
\hskip0,95cm 7 es C_{10} E_{11} | |||
(3) Monoestearato de poliglicerol que tiene el nombre comercial de Radiasurf 7248 |
Las composiciones líquidas anteriores se preparan
a partir de las correspondientes composiciones sólidas que tienen el
mismo material activo, sobre base de compuesto activo 100%, mediante
el procedimiento dado a continuación. Este procedimiento muestra la
capacidad sorprendente de las composiciones sólidas en partículas de
la presente invención de dispersarse eficazmente después de
añadirlas simplemente a agua templada con agitación suave (por
ejemplo, agitación manual). Se obtienen resultados mejorados usando
temperaturas mayores y/o condiciones de mezclado eficaz, por
ejemplo, mezclado con gran cizallamiento, molienda, etc. Sin
embargo, incluso las condiciones suaves proporcionan composiciones
acuosas aceptables.
Se mezcla diéster fundido con alcohol graso
etoxilado fundido o con cloruro de éster de
coco-colina fundido. En la composición nº 3, se
añade también PGMS fundido. La mezcla se enfría y solidifica
vertiéndola en una chapa metálica y después se tritura. Se separa el
disolvente en un Rotovapor® (2 horas a 40-50ºC y
vacío máximo). El polvo resultante se tritura y se tamiza. La
reconstitución del polvo es estándar y como sigue:
El sólido activo total es 8,6% (diéster más
alcohol graso etoxilado). Se calienta agua corriente del grifo a
35ºC. Se añade el antiespumante al agua. Se mezcla el polvo activo
con el perfume en polvo. Esta mezcla se rocía sobre el agua con
agitación continua (hasta 2.000 rpm durante 10 minutos). Se enfría
este producto por medio de un serpentín de enfriamiento antes de
almacenarlo. Se transfiere el producto fresco a un frasco y se deja
en reposo para enfriarlo.
Ejemplo
X
A | B | |
Componente | % en peso | % en peso |
Compuesto de diéster^{1} | 20 | 20 |
CaCl_{2} | 0,072 | 0,072 |
HCl | 0,07 | 0,07 |
Agua desionizada | resto | resto |
(1) \begin{minipage}[t]{150mm}A es un cloruro de di(seboíloxietil)dimetilamonio duro con un índice del ácido graso inferior a 3, estando prácticamente toda la insaturación en el isómero trans. B es un cloruro de di(alquiloxietil)dimetilamonio parcialmente insaturado con la siguiente distribución aproximada: C_{14} 4%; C_{16} 30%; C_{18} 65%. El índice de yodo del ácido graso es 11,3, conteniendo 12,6% de C_{18} simple insaturado. Este C_{18} insaturado contiene 70% (8,87% del alquilo total) de isómero cis y 30% (3,8% del alquilo total) de isómero trans.\end{minipage} | ||
4ºC | 10ºC | Temperatura ambiente | 35ºC | |
A: reciente | - | - | 30 | - |
3 días | 680 | 28 | 25 | 30 |
1 semana | Gel | 800 | 20 | 32 |
2 semanas | Gel | Gel | 15 | 48 |
B: reciente | - | - | 27 | - |
3 días | 35 | 32 | 25 | 32 |
1 semana | 40 | 34 | 25 | 27 |
2 semanas | 52 | 35 | 27 | 30 |
\newpage
Ejemplo
XI
Componente | % en peso |
Compuesto de diéster^{1} | 22,7 |
PGMS^{2} | 3,5 |
Etoxilato (25) de alcohol de sebo | 1,5 |
Polímero de desprendimiento de suciedad^{3} | 0,33 |
Silicona antiespumante | 0,019 |
CaCl_{2} | 0,29 |
HCl | 0,08 |
PEG 4.000 | 0,60 |
Componentes minoritarios | 1,00 |
Agua desionizada | resto |
(1) \begin{minipage}[t]{150mm} Cloruro de di(taloíl blando-oxietil)dimetilamonio, en el que el grupo acilo graso se deriva de ácidos grasos con un índice de yodo de 18 y una relación en peso de isómero cis/isómero trans de 70/30\end{minipage} | |
(2) Monoestearato de poliglicerol, que tiene el nombre comercial de Radiasurf 248 | |
(3) \begin{minipage}[t]{150mm} Copolímero de óxido de etileno y tereftalato con la fórmula genérica de desprendimiento de la suciedad (I) en la que cada X es metilo, cada n es 40, u es 4, cada R^{1} es esencialmente un resto 1,4-fenileno, cada R^{2} es esencialmente un resto etileno, 1,2-propileno o mezclas de los mismos.\end{minipage} | |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
Ejemplo
XII
A | B | C | D | |||||
Componente | % | % | % | % | ||||
Compuesto de diéster^{1} | 77,00 | 76,00 | 76,50 | 77,000 | ||||
Compuesto de monoéster | 4,00 | 6,10 | 7,00 | 7,000 | ||||
Diesteramina e hidrocloruro de diesteramina | 3,20 | 3,00 | 2,40 | 2,500 | ||||
Ácido graso | 1,50 | 0,50 | 0,50 | 0,300 | ||||
Alcohol isopropílico | 14,00 | 14,00 | - | - | ||||
Etanol | - | - | 13,10 | 13,600 | ||||
Agua | 0,10 | 0,10 | - | - | ||||
BHT | 0,10 | 0,10 | - | - | ||||
Galato de propilo | - | - | 0,10 | - | ||||
Irganox® 3125 | - | - | - | 0,050 | ||||
Ácido cítrico | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,005 | ||||
Total | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,000 | ||||
Índice de yodo del ácido graso | 18 | 55 | 47 | 56 | ||||
(1) \begin{minipage}[t]{150mm}Cloruro de di(seboil blando-oxietil)dimetilamonio, en el que los grupos acilos grasos de A tienen un índice de yodo de 18 y una relación de isómero cis/isómero trans de 70/30. B, C y D se derivan de grupos acilos grasos con los índices de yodo y las relaciones de isómero cis/isómero trans indicadas en los nos. 9 y 8, respectivamente, de la Tabla I.\end{minipage} | ||||||||
Ejemplo
XIII
El Ejemplo XIII es un compuesto de diéster
derivado del ácido graso nº 1 de la Tabla I, con un índice de yodo
de 43, almacenado en estado fundido. Estas son medidas relativas de
compuesto activo, basadas en HPLC. El nivel inicial de etanol es
aproximadamente 12-13% en cada muestra. La muestra
que contiene 0,2% en peso de agua muestra mejor estabilidad durante
3 semanas de almacenamiento.
66ºC | ||
Reciente | 3 semanas | |
% en peso | % en peso | |
Diéster | 76 | 75 |
Monoéster | 8 | 9 |
Agua | 0,2 | 0,53 |
Diéster | 77 | 74 |
Monoéster | 9 | 10 |
Agua | 0,68 | 0,71 |
(Continuación)
66ºC | ||
Reciente | 3 semanas | |
% en peso | % en peso | |
Diéster | 76 | 73 |
Monoéster | 9 | 12 |
Agua | 1,1 | 1,23 |
Diéster | 76 | 71 |
Monoéster | 9 | 12 |
Agua | 1,7 | 1,42 |
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
XIV
% en peso | % en peso | % en peso | % en peso | |
Compuesto de diéster^{1} | 32 | 32 | 32 | 32 |
Ácido clorhídrico | 0,04 | 0,04 | 0,04 | 0,01 |
Antiespumante DC-2210 (10%) | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 |
CaCl_{2} | 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,80 |
Ácido graso de coco | 1,5 | 0,25 | 0,25 | - |
Etanol | 3,90 | 4,50 | 4,90 | 5,25 |
Perfume | 1,35 | 1,35 | 1,35 | 1,35 |
Agua desionizada | 60,40 | 61,10 | 60,70 | 60,50 |
(1) Cloruro de di(seboíl blando-oxietil)dimetilamonio |
Las composiciones anteriores se preparan mediante
el siguiente procedimiento:
1. Se inyecta la premezcla* en un baño de agua
ácida y se muele a 70-75ºC, se añaden 500 ppm de
CaCl_{2} a 70ºC, se añaden 3.500 ppm de CaCl_{2} a 65ºC, se
añade el perfume a 63ºC y se añaden 3.500 ppm de CaCl_{2} a
25ºC.
2. Se inyecta la premezcla* en un baño de agua
ácida y se muele a 70-75ºC, se añaden 500 ppm de
CaCl_{2} a 70ºC, se añaden 3.500 ppm de CaCl_{2} a 60ºC, se
añaden 3.500 ppm de CaCl_{2} a 24ºC y se añade el perfume a
23ºC.
3. Se inyecta la premezcla* en un baño de agua
ácida a 70-75ºC, se añaden 500 ppm de CaCl_{2} a
70ºC, se añaden 2.500 ppm de CaCl_{2} a 40ºC, se añaden 4.500 ppm
de CaCl_{2} a 23ºC, se muele a 22ºC y se añade el perfume a
22ºC.
4. Se inyecta la premezcla* en un baño de agua
ácida a 60ºC, se añaden 3.750 ppm de CaCl_{2} a 40ºC, se muele a
30ºC, se añaden 3.750 ppm de CaCl_{2} a 23ºC y se añade el perfume
a 23ºC.
5. Se inyecta la premezcla* en un baño de agua
ácida a 60ºC, se añaden 3.750 ppm de CaCl_{2} a 40ºC, se añade el
perfume y se muele a 30ºC y se añaden 3.750 ppm de CaCl_{2} a
23ºC.
6. Se inyecta la premezcla* en un baño de agua
ácida a 60ºC, se añaden 3.750 ppm de CaCl_{2} a 40ºC, se muele a
32ºC, se añade el perfume a 23ºC y se añaden 3.750 ppm de CaCl_{2}
a 23ºC.
\newpage
7. Se inyecta la premezcla** en un baño de agua
ácida a 65ºC, se añaden 4.000 ppm de CaCl_{2} a 40ºC, se muele a
33ºC, se añade el perfume a 23ºC y se añaden 4.000 ppm de CaCl_{2}
a 23ºC.
- \text{*}
- La premezcla contiene el compuesto activo más etanol más ácido graso de coco
- \text{**}
- La premezcla contiene el compuesto activo más etanol
Ejemplo
XIV
(Continuación)
Clave del | Viscosidad | Viscosidad | ||
Composición | procedimiento | inicial | envejecida | V^{1} |
I | 1 | Crema | NA | |
II | 2 | 448 cp | NA | |
II | 3 | 143 cp | 390 mPa.s | NA |
(5 días) | ||||
III | 4 | 58 cp | 333 mPa.s | 73-74% |
(3 días) | ||||
III | 5 | 145 cp | 175 mPa.s | 71% |
(13 días) | ||||
III | 6 | 125 cp | 162 mPa.s | 66-67% |
(13 días) | ||||
IV | 7 | 112 cp | 125 mPa.s | 68% |
(14 días) | ||||
(1) Volumen de la fase dispersa |
Claims (24)
1. Un compuesto de amonio cuaternario que tiene
la estructura:
(R)_{4-m}-N^{+}-[(CH_{2})_{n}-Y-R^{2}]_{m}
\
X^{-}
en la
que
cada Y es -O-(O)C- ó
-C(O)-O-,
m es 2,
n es 1 a 4,
cada R es un grupo alquilo
C_{1}-C_{6}, un grupo bencilo o mezclas de los
mismos,
cada R^{2} es un sustituyente hidrocarbilo o
hidrocarbilo sustituido C_{11}-C_{21}, derivado
de ácidos grasos de los que por lo menos el 90% tiene una longitud
de cadena C_{16}-C_{18} y
X^{-} es cualquier anión compatible con el
suavizante;
en el que el compuesto se deriva de
grupos acilos grasos C_{12}-C_{22} que tienen un
índice de yodo de más de 20 a menos de 100, preferiblemente de 20 a
65, más preferiblemente de 40 a 60, para control estático óptimo; el
nivel de insaturación de los grupos acilos grasos es inferior a 65%
en peso, en el que los citados compuestos pueden formar
composiciones acuosas concentradas con concentraciones superiores a
13% en peso sin modificadores de la viscosidad distintos de los
disolventes orgánicos polares normales presentes en la materia prima
del compuesto ni electrolito añadido; en el que cualesquiera grupos
acilos grasos derivados de sebo deben estar modificados por
hidrogenación parcial; en el que la relación en peso de isómero
cis/isómero trans es superior a
80/20.
2. Un compuesto de amonio cuaternario que tiene
la estructura:
(R)_{4-m}-N^{+}-[(CH_{2})_{n}-Y-R^{2}]_{m}
\
X^{-}
en la
que
cada Y es -O-(O)C ó -C(O)-,
m es 2,
n es 1 a 4,
cada R es un grupo alquilo
C_{1}-C_{6}, un grupo bencilo o mezclas de los
mismos,
cada R^{2} es un sustituyente hidrocarbilo o
hidrocarbilo sustituido C_{11}-C_{21}, derivado
de ácidos grasos de los que por lo menos el 90% tiene una longitud
de cadena C_{16}-C_{18} y
X^{-} es cualquier anión compatible con el
suavizante;
en el que el compuesto se deriva de grupos acilos
grasos C_{12}-C_{22} que tienen un índice de
yodo de más de 5 a menos de 25, preferiblemente de 10 a 25, más
preferiblemente de 15 a 20, para estabilidad óptima a temperatura
baja; y la relación en peso de isómero cis/isómero trans es 70/30 o
superior.
3. Una composición suavizante de tejidos
homogénea estable, seleccionada del grupo que consiste en:
I. una composición sólida en partículas que
comprende:
(A) de 50% a 95%, preferiblemente de 60% a 90%,
de un compuesto suavizante de tejidos biodegradable del tipo amonio
cuaternario, y
(B) de 0% a 30% de un modificador de la
dispersabilidad seleccionado del grupo que consiste en:
1. tensioactivo catiónico de alquilo de cadena
larga simple C_{10}-C_{22}, preferiblemente
éster de coco-colina, éster de
sebo-colina y mezclas de los mismos,
2. tensioactivo no iónico con por lo menos 8
restos etoxi, preferiblemente alcohol
C_{10}-C_{14} con
poli(10-18)etoxilato,
3. óxido de amina, preferiblemente óxido de
cocoamina,
4. ácido graso C_{12}-C_{25},
preferiblemente ácido graso de coco y
5. mezclas de los mismos,
y
(C) de 0% a 2% de un estabilizador, seleccionado
preferiblemente del grupo que consiste en ácido ascórbico, galato de
propilo, palmitato ascórbico, hidroxitolueno butilado,
terc-butilhidroquinona, tocoferoles naturales,
hidroxianisol butilado, ácido cítrico, ésteres
C_{8}-C_{22} de ácido gálico, Irganox® 1010,
Irganox® 1035, Irganox® B 1171, Irganox® 1425, Irganox® 3114,
Irganox® 3125 y mezclas de los mismos,
y
II. una composición líquida que comprende:
(A) de 5% a 50% de un compuesto suavizante de
tejidos biodegradable del tipo amonio cuaternario,
(B) de 0% a 5% de un modificador de la
dispersabilidad, seleccionado del grupo que consiste en:
1. tensioactivo catiónico de alquilo de cadena
larga simple C_{10}-C_{22}, preferiblemente
éster de coco-colina, éster de
sebo-colina y mezclas de los mismos,
2. tensioactivo no iónico con por lo menos 8
restos etoxi, preferiblemente alcohol
C_{10}-C_{14} con poli
(10-18)etoxilato,
3. óxido de amina, preferiblemente óxido de
cocoamina,
4. ácido graso C_{12}-C_{25},
preferiblemente ácido graso de coco y
5. mezclas de los mismos, y
(C) de 0% a 2% de un estabilizador, seleccionado
preferiblemente del grupo que consiste en ácido ascórbico, galato de
propilo, palmitato ascórbico, hidroxitolueno butilado,
terc-butilhidroquinona, tocoferoles naturales,
hidroxianisol butilado, ácido cítrico, ésteres
C_{8}-C_{22} de ácido gálico, Irganox® 1010,
Irganox® 1035, Irganox® B 1171, Irganox® 1425, Irganox® 3114,
Irganox® 3125 y mezclas de los mismos; y
(D) un vehículo líquido acuoso;
en el que el compuesto suavizante de tejidos del
tipo amonio cuaternario tiene la fórmula:
(R)_{4-m}-N^{+}-[(CH_{2})_{n}-Y-R^{2}]_{m}
\
X^{-}
en la
que
cada Y es -O-(O)C- ó
C(O)-O-,
m es 2,
n es 1 a 4,
cada R es un grupo alquilo
C_{1}-C_{6}, un grupo bencilo o mezclas de los
mismos,
cada R^{2} es un sustituyente hidrocarbilo o
hidrocarbilo sustituido C_{11}-C_{21}, derivado
de ácidos grasos de los que por lo menos el 90% tiene una longitud
de cadena C_{16}-C_{18} y
X^{-} es cualquier anión compatible con el
suavizante;
en el que el compuesto se deriva de grupos acilos
grasos C_{12}-C_{22} que tienen un índice de
yodo de más de 5 a menos de 25, preferiblemente de 10 a 25, más
preferiblemente de 15 a 20, para estabilidad óptima a temperatura
baja; el nivel de insaturación de los grupos acilos grasos es
inferior a 65% en peso; la relación en peso de isómero cis/isómero
trans es 70/30 o superior; en el que el pH de la composición líquida
es de 2 a 5; en el que preferiblemente para (I), el tamaño de
partículas es de 50 a 1.000 micrómetros; en el que el modificador de
la dispersabilidad afecta a la viscosidad de la composición, a la
dispersabilidad o a ambas; y preferiblemente en el que la
composición comprende una cantidad eficaz, de hasta 10%, de un
polímero de desprendimiento de la suciedad.
4. Los compuestos y las composiciones de acuerdo
con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en los que
el contenido de poliinsaturación de los grupos acilos grasos es
inferior a 5% en peso, preferiblemente inferior a 1% en peso.
5. Un procedimiento para preparar la composición
suavizante líquida de la reivindicación 3 o una composición líquida
que comprende:
(A) de 5% a 50%, preferiblemente de 15% a 50%, de
un compuesto suavizante de tejidos biodegradable del tipo amonio
cuaternario,
(B) de 0% a 5% de un modificador de la
dispersabilidad seleccionado del grupo que consiste en:
1. tensioactivo catiónico de alquilo de cadena
larga simple C_{10}-C_{22}, preferiblemente
éster de coco-colina o éster de
sebo-colina,
2. tensioactivo no iónico con por lo menos 8
restos etoxi, preferiblemente alcohol
C_{10}-C_{14} con
poli(10-18)etoxilato,
3. óxido de amina, preferiblemente óxido de
cocoamina,
4. ácido graso C_{12}-C_{25},
preferiblemente ácido graso de coco y
5. mezclas de los mismos, y
(C) de 0% a 2% de un estabilizador, seleccionado
preferiblemente del grupo que consiste en ácido ascórbico, galato de
propilo, palmitato ascórbico, hidroxitolueno butilado,
terc-butilhidroquinona, tocoferoles naturales,
hidroxianisol butilado, ácido cítrico, ésteres
C_{8}-C_{22} de ácido gálico, Irganox® 1010,
Irganox® 1035, Irganox® B 1171, Irganox® 1425, Irganox® 3114,
Irganox® 3125 y mezclas de los mismos, y
(D) un vehículo líquido acuoso;
en el que el compuesto suavizante de tejidos del
tipo amonio cuaternario tiene la fórmula:
(R)_{4-m}-N^{+}-[(CH_{2})_{n}-Y-R^{2}]_{m}
\
X^{-}
en la
que
cada Y es -O-(O)C- ó
-C(O)-O-,
m es 2,
n es 1 a 4,
cada R es un grupo alquilo
C_{1}-C_{6}, un grupo bencilo o mezclas de los
mismos,
cada R^{2} es un sustituyente hidrocarbilo o
hidrocarbilo sustituido C_{11}-C_{21}, derivado
de ácidos grasos de los que por lo menos el 90% tiene una longitud
de cadena C_{16}-C_{18} y
X^{-} es cualquier anión compatible con el
suavizante;
en el que el compuesto se deriva de grupos acilos
grasos C_{12}-C_{22} que tienen un índice de
yodo de más de 20 a menos de 100, preferiblemente de 20 a 65, más
preferiblemente de 40 a 60, para control estático óptimo; el nivel
de insaturación de los grupos acilos grasos es inferior a 65% en
peso, siendo estables las composiciones líquidas sin modificadores
no iónicos de la viscosidad cuando la concentración es inferior o
igual a 13%; en el que preferiblemente la composición comprende
adicionalmente una cantidad eficaz, de hasta 10%, de un polímero de
desprendimiento de la suciedad; y en el que el modificador de la
dispersabilidad afecta a la viscosidad de la composición, a la
dispersabilidad o a ambas;
en el que el citado procedimiento comprende las
etapas de:
(A) inyectar la premezcla del compuesto
suavizante de tejidos del tipo amonio cuaternario, que tiene una
temperatura de 54ºC a 88ºC, preferiblemente de 68ºC a 79ºC, en un
baño de agua ácida que tiene una temperatura de 54ºC a 88ºC,
preferiblemente de 68ºC a 79ºC,
(B) mezclar y moler la carga durante la
inyección,
(C) añadir de 0 ppm a 1.000 ppm, preferiblemente
de 500 a 600 ppm de CaCl_{2} en el intervalo de 1/2 a 2/3 del
tiempo de la inyección,
(D) añadir de 1.000 ppm a 5.000 ppm,
preferiblemente de 2.000 a 4.000 ppm de CaCl_{2} después de haber
completado la inyección de la premezcla, preferiblemente en el que
la velocidad de inyección es de 200 a 2.500 ppm por minuto con un
total de 2 a 7 minutos,
(E) añadir un perfume a una temperatura de 40ºC a
71ºC, preferiblemente de 63ºC a 68ºC, y
(F) añadir de 1.000 ppm a 5.000 ppm,
preferiblemente de 2.000 a 4.000 ppm de CaCl_{2} después de haber
enfriado la carga a una temperatura de 13ºC a 35ºC, preferiblemente
de 18ºC a 29ºC;
en el que el CaCl_{2} total en la composición
es de 2.000 ppm a 11.000 ppm, preferiblemente de 6.000 ppm a 7.500
ppm; y en el que la composición no contiene un modificador de la
viscosidad.
6. Un procedimiento para preparar la composición
suavizante líquida de la reivindicación 3 o una composición líquida
que comprende:
(A) de 5% a 50%, preferiblemente de 15% a 50%, de
un compuesto suavizante de tejidos biodegradable del tipo amonio
cuaternario,
(B) de 0% a 5% de un modificador de la
dispersabilidad, seleccionado del grupo que consiste en:
1. tensioactivo catiónico de alquilo de cadena
larga simple C_{10}-C_{22}, preferiblemente
éster de coco-colina o éster de
sebo-colina,
2. tensioactivo no iónico con por lo menos 8
restos etoxi, preferiblemente alcohol
C_{10}-C_{14} con
poli(10-18)etoxilato,
3. óxido de amina, preferiblemente óxido de
cocoamina,
4. ácido graso C_{12}-C_{25},
preferiblemente ácido graso de coco, y
5. mezclas de los mismos, y
(C) de 0% a 2% de un estabilizador, seleccionado
preferiblemente del grupo que consiste en ácido ascórbico, galato de
propilo, palmitato ascórbico, hidroxitolueno butilado,
terc-butilhidroquinona, tocoferoles naturales,
hidroxianisol butilado, ácido cítrico, ésteres
C_{8}-C_{22} de ácido gálico, Irganox® 1010,
Irganox® 1035, Irganox® B 1171, Irganox® 1425, Irganox® 3114,
Irganox® 3125 y mezclas de los mismos, y
(D) un vehículo líquido acuoso;
en el que compuesto suavizante de tejidos del
tipo amonio cuaternario tiene la fórmula:
(R)_{4-m}-N^{+}-[(CH_{2})_{n}-Y-R^{2}]_{m}
\
X^{-}
en la
que
cada Y es -O-(O)C- ó
-C(O)-O-,
m es 2,
n es 1 a 4;
cada R es un grupo alquilo
C_{1}-C_{6}, un grupo bencilo o mezclas de los
mismos;
cada R^{2} es un sustituyente hidrocarbilo o
hidrocarbilo sustituido C_{11}-C_{21}, derivado
preferiblemente de ácidos grasos de los que por lo menos el 90%
tiene una longitud de cadena C_{16}-C_{18};
y
X^{-} es un anión compatible con el
suavizante;
en el que el compuesto se deriva de grupos acilos
grasos C_{12}-C_{22} que tienen un índice de
yodo de más de 20 a menos de 100, preferiblemente de 20 a 65, más
preferiblemente de 40 a 60, para control estático óptimo; el nivel
de insaturación de los grupos acilos grasos es inferior a 65% en
peso, siendo estable la composición líquida sin modificadores no
iónicos de la viscosidad cuando la concentración es inferior o igual
a 13%; en el que preferiblemente la composición comprende
adicionalmente una cantidad eficaz, de hasta 10%, de un polímero de
desprendimiento de la suciedad; y en el que el modificador de la
dispersabilidad afecta a la viscosidad de la composición, a la
dispersabilidad o a ambas;
en el que el citado procedimiento comprende las
etapas de:
(A) inyectar la premezcla del compuesto
suavizante de tejidos del tipo amonio cuaternario, que tiene una
temperatura de 54ºC a 88ºC, en un baño de agua ácida que tiene una
temperatura de 54ºC a 88ºC;
(B) añadir de 1.000 ppm a 5.000 ppm de CaCl_{2}
a una temperatura de 38ºC a 54ºC;
(C) moler la composición; y
(D) añadir de 1.000 ppm a 5.000 ppm de CaCl_{2}
después de enfriar la carga a una temperatura de 13ºC a 35ºC;
en el que el CaCl_{2} total en la composición
es de 2.000 ppm a 11.000 ppm; y en el que el perfume se añade
durante o después de la etapa (C) pero antes de la etapa (D) y
después de que la temperatura haya caído hasta \leq 54ºC.
7. Un material bruto suavizante de tejidos,
fundido y de color y olor estable, que comprende:
(A) de 0,1% a 92% de un compuesto suavizante de
tejidos biodegradable del tipo amonio cuaternario como el definido
en la reivindicación 5;
(B) de 8% a 18%, preferiblemente de 12% a 16%, de
un disolvente del tipo alcohol;
(C) de 0% a 2% de un estabilizador,
preferiblemente de 0,01% a 0,2% de un agente estabilizador reductor,
de 0,035% a 0,1% de un estabilizador antioxidante y mezclas de los
mismos;
en el que el nivel de agua es inferior a 1%,
preferiblemente inferior a 0,5%;
en el que preferiblemente el alcohol se
selecciona del grupo que consiste en etanol, alcohol isopropílico,
propilenglicol, etilenglicol y mezclas de los mismos; y en el que el
estabilizador se selecciona preferiblemente del grupo que consiste
en ácido ascórbico, galato de propilo, palmitato ascórbico,
hidroxitolueno butilado, tercbutilhidroquinona, tocoferoles
naturales, hidroxianisol butilado, borohidruro sádico, ácido
hipofosforoso, citrato de isopropilo, ésteres
C_{8}-C_{22} de ácido gálico, Irganox® 1010,
Irganox® 1035, Irganox® B 1171, Irganox® 1425, Irganox® 3114,
Irganox® 3125, Irgafos® 168 y mezclas de los mismos.
8. Un procedimiento para preparar una composición
acuosa concentrada de un suavizante de tejidos biodegradable del
tipo amonio cuaternario en forma de dispersiones que tienen \geq
28% de compuesto activo suavizante de tejidos biodegradable del tipo
amonio cuaternario, que comprende:
(A) dispensar una premezcla orgánica en el baño
de agua a aproximadamente 65ºC; en la que la citada premezcla
orgánica comprende:
(1) un suavizante de tejidos biodegradable del
tipo amonio cuaternario; y
(2) una cantidad eficaz de un coadyuvante de
procesamiento del tipo alcohol de peso molecular bajo;
(B) enfriar la dispersión resultante a una
temperatura de aproximadamente -1ºC a aproximadamente 15ºC por
encima de la temperatura principal de transición térmica del
suavizante de tejidos biodegradable del tipo amonio cuaternario;
(C) añadir de aproximadamente 400 ppm a
aproximadamente 7.000 ppm de un electrolito a una temperatura de
aproximadamente -1ºC a aproximadamente 15ºC por encima de la
temperatura de transición térmica del suavizante de tejidos
biodegradable y preferiblemente moler con gran cizallamiento; y
(D) enfriar la dispersión hasta temperatura
ambiente y añadir después electrolito adicional, en una cantidad de
aproximadamente 600 ppm a aproximadamente 8.000 ppm;
en el que el suavizante de tejidos del tipo
amonio cuaternario es como se ha definido en la reivindicación
5;
en el que el perfume se añade preferiblemente
durante la etapa (D) después de enfriar hasta temperatura ambiente y
antes de añadir el electrolito restante; en el que preferiblemente
la composición está exenta sustancialmente de modificadores de la
viscosidad y de la dispersabilidad distintos de alcoholes de peso
molecular bajo, electrolitos y perfume; y
en el que preferiblemente el nivel total de
electrolito es de 1.000 ppm a 15.000 ppm.
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