ES2218684T3 - Sales cuaternarias de ester de acido graso con trietanolamina y su uso como suavizantes de telas. - Google Patents
Sales cuaternarias de ester de acido graso con trietanolamina y su uso como suavizantes de telas.Info
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Abstract
La invención se refiere a compuestos suavizantes biodegradables de la fórmula (I): [(R){sub,4-m}-N(sup,+})-[CH{sub,2}){sub, n}-Y-R{sup,1}]{sub,m}] X{sup,-} con un valor ácido inferior o igual a 6,5. También se suministra un proceso para fabricar los compuestos. El suavizante puede estar incorporado en composiciones suavizantes para formar composiciones sólidas y líquidas, incluyendo dispersiones líquidas y composiciones transparentes.
Description
Sales cuaternarias de éster de ácido graso con
trietanolamina y su uso como suavizantes de telas.
La presente invención se refiere a composiciones
suavizantes útiles para suavizar telas. Se refiere especialmente a
composiciones suavizantes de telas adecuadas para formular
composiciones suavizantes textiles para usar en el ciclo de aclarado
de una operación de lavado textil, para proporcionar excelentes
beneficios de suavizado de la tela/control estático, estando
caracterizadas las composiciones por, p.ej., menor manchado de la
tela, excelente dispersabilidad en agua, rehumedecimiento, y/o
estabilidad durante el almacenamiento y de la viscosidad a
temperaturas por debajo de lo normal, es decir temperaturas por
debajo de la temperatura ambiente normal, p.ej., 25ºC. Las
composiciones de la invención son composiciones suavizantes líquidas
transparentes.
Las composiciones suavizantes transparentes se
conocen en la técnica. Por ejemplo, el documento
EP-A-0.404.471 describe
composiciones suavizantes transparentes con al menos 20% en peso de
suavizante y al menos 5% en peso de un ácido orgánico de cadena
corta.
Sin embargo, formular composiciones suavizantes
que sean transparentes, no es la única condición que requieren las
composiciones suavizantes. De hecho, se espera que tales
composiciones proporcionen una capacidad suavizante eficaz en la
tela tratada. En este sentido, el documento
EP-A-0.550.361 describe compuestos
suavizantes con relaciones molares específicas de fracción de ácido
graso a amina terciaria que proporcionan una capacidad suavizante
eficaz sin ser perjudicial para la fluidez y estabilidad de la
composición que contiene dicho compuesto.
Ahora, un objetivo es proporcionar composiciones
suavizantes que proporcionen una capacidad suavizante eficaz.
Aún otro objetivo más de la invención, es
proporcionar composiciones que son transparentes pero que no son
perjudiciales para la fluidez y estabilidad de la composición.
Ahora, sorprendentemente, se han satisfecho estos
objetivos produciendo el compuesto suavizante a partir de la
condensación de ácidos grasos con trietanolamina, donde la
condensación tiene lugar durante un periodo tal que el producto de
condensación tiene un índice de acidez (AV) de menos de 6,5, siendo
el producto de condensación posteriormente cuaternizado.
El AV del compuesto se mide en el producto de
condensación antes de la etapa de cuaternización mediante el método
de ensayo que se define posteriormente.
Para un efecto suavizante óptimo, se prefiere que
los reactantes estén presentes en una relación molar de fracción de
ácido graso a trietanolamina de 1:1 a 2,5:1.
El descubrimiento de que un índice de acidez
inferior del compuesto de la invención conduce a mayor capacidad
suavizantes cuando se usa el compuesto de la invención es muy
sorprendente e inesperado. De hecho, como se sabe a partir del
documento GB 2,039,556, la adición de ácido graso proporciona un
aumento en la capacidad suavizante de la composición suavizante. En
este sentido, el solicitante ha descubierto que la adición de ácido
graso, en lugar de disminuir el índice de acidez, aumentó el índice
de acidez. Por lo tanto, se creía generalmente que la capacidad
suavizante en relación al índice de acidez seguía una curva que
muestra un máximo a un valor AV por encima de 10. Por el contrario,
se ha encontrado que la capacidad suavizante seguía una línea en la
que al valor más alto del índice de acidez, se obtiene la menor
capacidad suavizante.
Por capacidad suavizante eficaz, se entiende que
el compuesto de la presente invención proporciona mejor capacidad
suavizante a las telas comparado con telas que se han tratado con un
compuesto similar pero con un AV por encima de 6,5. En una
realización preferida, el compuesto de la invención proporciona
mejor capacidad suavizante en telas tratadas con el, comparado con
compuestos que tienen las relaciones molares descritas en esta
memoria a continuación, pero no el AV especificado.
La presente invención se refiere a composiciones
suavizantes de telas líquidas acuosas transparentes, que comprenden
(i) de 1% a 80% en peso de un compuesto suavizante de telas
biodegradable que comprende una sal de amonio cuaternario, siendo la
sal de amonio cuaternizada un producto de condensación cuaternizado
entre:
a)-una fracción de ácidos grasos
lineales o ramificados, saturados o insaturados, o de derivados de
dichos ácidos, teniendo cada uno de dichos ácidos grasos o derivados
una cadena hidrocarbonada en la que el número de átomos está entre 5
y 21, y
b)-trietanolamina, caracterizado
porque dicho producto de condensación tiene un índice de acidez,
medido por titulación del producto de condensación con una
disolución de KOH estándar con fenolftaleína como indicador, de
menos de 6,5; y (ii) de 6% a 35% en peso de un disolvente principal
que tiene un ClogP de 0,15 a 0,64.
En una realización preferida de la invención, la
fracción de ácido graso y la trietanolamina están presentes en una
relación molar de desde 1:1 a 2,5:1.
La presente invención también se refiere a un
procedimiento para obtener una composición suavizante.
El componente esencial de la invención es un
compuesto suavizante de telas biodegradable que comprende una sal de
amonio cuaternario, siendo la sal de amonio cuaternizada un producto
cuaternizado de condensación entre:
a)-una fracción de ácidos grasos
lineales o ramificados, saturados o insaturados, o de derivados de
dichos ácidos, teniendo cada uno de dichos ácidos grasos o derivados
una cadena hidrocarbonada en la que el número de átomos está entre 5
y 21, y
b)-trietanolamina,
caracterizado porque dicho producto de
condensación tiene un índice de acidez, medido por titulación del
producto de condensación con una disolución de KOH estándar con
fenolftaleína como indicador, de menos de 6,5, donde la fracción de
ácido graso contiene isómeros cis y trans con una relación cis/trans
de 1:1 a 50:1.
El índice de acidez es preferiblemente menor que
o igual a 5, más preferiblemente menor que 3. De hecho cuanto menor
es el AV, mejor es la capacidad suavizante obtenida.
El índice de acidez se determina mediante
titulación del producto de condensación con una disolución de KOH
estándar con fenolftaleína como indicador según ISO nº 53402. El AV
se expresa como mg KOH/g.
Para un efecto suavizante óptimo, se prefiere que
los reactantes estén presentes en una relación molar de fracción de
ácido graso a trietanolamina de 1:1 a 2,5:1.
También se ha encontrado que la capacidad
suavizante óptima también está afectada por las condiciones de
lavado de ropa de la dispersión del detergente, y más especialmente
por la presencia del tensioactivo aniónico en la solución en la que
se usa la composición suavizante. De hecho, la presencia de
tensioactivo aniónico que se dispersa usualmente desde el lavado
interaccionará con el compuesto suavizante, reduciendo así su
rendimiento. Así, dependiendo de las condiciones de uso, la relación
molar de ácido graso/trietanolamina puede ser crítica. Por lo tanto
cuando no hay aclarado entre el ciclo de lavado y el ciclo de
aclarado que contiene el compuesto suavizante, se dispersará una
cantidad grande de tensioactivo aniónico en el ciclo de aclarado que
contiene el compuesto suavizante. En este caso, se ha encontrado que
se prefiere una relación molar de fracción de ácido
graso/trietanolamina de 1,4:1 a 1,81. Por cantidad grande de
tensioactivo aniónico, se entiende que la presencia de tensioactivo
aniónico en el ciclo de aclarado a un nivel tal que la relación
molar de tensioactivo aniónico/compuesto suavizante catiónico de la
invención es al menos 1/10.
De este modo, según otro aspecto de la invención,
se proporciona un método de tratamiento de telas que comprende la
etapa de poner en contacto las telas en un medio acuoso que contiene
el compuesto suavizante de la invención o su composición suavizante,
donde la relación molar de ácido graso/trietanolamina en el
compuesto suavizante es de 1,4:1 a 1,8:1, preferiblemente 1,5:1, y
el medio acuoso comprende una relación molar de tensioactivo
aniónico a dicho compuesto suavizante de la invención de al menos
1:10.
Por otro lado, donde tiene lugar un ciclo de
aclarado intermedio entre el ciclo de lavado y el último ciclo de
aclarado, entonces se dispersará menos tensioactivo aniónico, es
decir menos de una relación molar 1:10 de tensioactivo aniónico a
compuesto catiónico de la invención. Por lo tanto, se ha encontrado
que se prefiere una relación molar de ácido graso/trietanolamina de
1,8:1 a 2,2:1. Por lo tanto, en otro aspecto de la invención, se
proporciona un método de tratamiento de telas que comprende la etapa
de poner en contacto las telas en un medio acuoso que contiene el
compuesto suavizante de la invención o su composición suavizante,
donde la relación molar de ácido graso/trietanolamina en el
compuesto suavizante es de 1,8:1 a 2:1, preferiblemente 2,0:1, y el
medio acuoso comprende una relación molar de tensioactivo aniónico a
dicho compuesto suavizante de la invención menor que 1:10.
Los compuestos preferidos de la invención
incluyen compuestos que tienen la fórmula:
(1)[(R)_{4-m}-N^{(+)}-[(CH_{2})_{n}-Y-R^{1}]_{m}]
\
X^{(-)}
en la que cada sustituyente R es hidrógeno o un
grupo hidroxialquilo o alquilo C_{1}-C_{6} de
cadena corta; preferiblemente grupo hidroxialquilo o alquilo
C_{1}-C_{3}, por ejemplo, metilo (el más
preferido), etilo, propilo, hidroxietilo, y similares, bencilo, o
sus
mezclas;
cada m es 3;
cada n es 2;
cada Y es -O-(O)C-; preferiblemente
-O-(O)C-; la suma de los carbonos en cada R^{1}, más uno
cuando Y es -O-(O)C- o -(R)N-(O)C- ("suma
YR^{1}"), es C_{6}-C_{22}, preferiblemente
C_{12}-C_{22}, más preferiblemente
C_{14}-C_{20}, (en lo sucesivo, R^{1} y
YR^{1} se usan indistintamente para representar la cadena
hidrófoba, siendo el general las longitudes de las cadenas R^{1}
pares para alcoholes grasos e impares para ácidos grasos), pero no
más de un R^{1}, o YR^{1}, sumando menos de 12 y después el otro
R^{1}, o YR^{1}, suma al menos 16, comprendiendo cada R^{1} un
alquilo ramificado o alquilo insaturado
C_{5}-C_{21} (o
C_{6}-C_{22}) de cadena larga, preferiblemente
alquilo ramificado o insaturado C_{10}-C_{20} (o
C_{9}-C_{19}), lo más preferiblemente alquilo
ramificado o alquilo insaturado
C_{12}-C_{18}(o
C_{11}-C_{17}), opcionalmente sustituido.
Para el grupo alquilo insaturado, el índice de
yodo del ácido graso primario de este grupo R^{1}es de 0 a 140,
más preferiblemente, cuando se usa en una composición suavizante
transparente el índice de yodo del ácido graso primario de este
grupo R^{1} es de 50 a 130; mientras que, cuando se usa en
dispersión, el índice de yodo del ácido graso primario de este grupo
R^{1} es preferiblemente de 0 a 70 (Según se usa en la presente
memoria, los grupos "alquilos ramificados" incluyen aquellos
que contienen un sustituyente que es hidrófobo, incluso aunque estén
unidos a la cadena principal por enlaces que no son
carbono-carbono, p.ej., por oxígeno, como en los
sustituyentes alcoxi, y el índice de yodo de un ácido graso
"primario", o ácido graso "correspondiente", se usa para
definir un nivel de saturación para un grupo R^{1} que es el mismo
que el nivel de insaturación que estaría presente en un ácido graso
que contiene el mismo grupo R^{1}. Cuando un R^{1} individual es
tanto ramificado como insaturado, se trata como si fuera
ramificado), y
en la que el contraión, X^{-}, puede ser
cualquier anión compatible con el suavizante, preferiblemente
cloruro, bromuro, metilsulfato, etilsulfato, sulfato, y/o nitrato,
más preferiblemente metilsulfato.
También son adecuados como compuestos suavizantes
según la invención los que se preparan como un único compuesto a
partir de mezclas de todos los diferentes ácidos grasos ramificados
e insaturados que están representados (mezcla total de ácidos
grasos), más que a partir de mezclas de mezclas de distintos
compuestos suavizantes acabados que se preparan a partir de
diferentes porciones de la mezcla total de ácidos grasos.
Se prefiere que al menos un porcentaje sustancial
de los grupos acilo grasos sean insaturados, p.ej., de 25% a 70%,
preferiblemente de 50% a 65%. Se pueden usar grupos de ácido graso
poliinsaturado. El nivel total de componente activo que contiene
grupos acilo grasos poliinsaturados (TPU) puede ser de 3% a 30%,
preferiblemente de 5% a 25%, más preferiblemente de 10% a 18%. Se
pueden usar ambos isómeros cis y trans, preferiblemente con una
relación cis/trans de 1:1 a 50:1, siendo el mínimo 1:1,
preferiblemente al menos 3:1, y más preferiblemente de 4:1 a 20:1.
(Según se usa en la presente memoria, el porcentaje de "componente
activo suavizante" que contiene un grupo R^{1} dado, es el
mismo que el porcentaje del mismo grupo R^{1} es al total del
grupos R^{1} usados para formar todos lo componentes activos
suavizantes).
Los materiales insaturados de cadena ramificada
mezclados son más fáciles de formular que los compuestos suavizantes
de telas de cadena ramificada saturada convencionales. Se pueden
usar ventajosamente para formar composiciones transparentes o
translúcidas.
Otra característica esencial de la invención es
un procedimiento para la obtención de un compuesto suavizante, en
particular los compuestos suavizantes de la invención. Esto incluye
las etapas de:
a)-hacer reaccionar la fracción
del ácido graso que comprende ácidos grasos de formula R^{1}COOH
en la que R^{1} es un alquilo ramificado
C_{5}-C_{21} de cadena larga o alquilo
insaturado, opcionalmente sustituido, con al menos una
trietanolamina, durante un periodo tal que el producto de
condensación obtenido tiene un índice de acidez, medido por
titulación del producto de condensación con una disolución de KOH
estándar con fenolftaleina como indicador según ISO nº 53402, menor
que 6,5, y
b)-hacer reaccionar el producto
de condensación así obtenido con un agente alquilante, en presencia
o ausencia de un disolvente.
Por fracción de ácido graso se entiende una
mezcla que tiene ácidos grasos, ésteres de ácidos grasos o mezclas
de los mismos. Esta mezcla puede estar bien comercialmente
disponible o bien proporcionada por la reacción de una fuente de
triglicéridos. Por hacer reaccionar se entiende el procedimiento
de:
(a) hidrogenar un producto triglicérido que
comprende una mezcla de compuestos de la fórmula (1)
(1)R^{1}-OCH_{2}-CHO(-R^{2})-CH_{2}O-R
en la que R^{1}, R^{2} y R^{3} son grupos
acilo de los que al menos 1% contiene 16 átomos de carbono, y al
menos 70% contienen 18 átomos de carbono, con la condición de que
dichos grupos acilo que contienen 18 átomos de carbono incluyan
predominantemente grupos acilo monoinsaturados y cantidades
pequeñas de grupos acilo saturados, diinsaturados y triinsaturados,
en condiciones de hidrogenación en las que los grupos acilo
diinsaturados y triinsaturados que contienen 18 átomos de carbono
son hidrogenados con la condición de que la formación de grupos
acilo saturados que contienen 18 átomos de carbono se
minimice;
(b) hidrolizar el producto hidrogenado de la
etapa (a) para formar glicerina y una mezcla de ácidos grasos basada
en dichos grupos acilo.
La fuente de triglicérido preferiblemente deriva
de aceites vegetales y/o aceites vegetales parcialmente
hidrogenados, tales como aceite de canola, aceite de cártamo, aceite
de cacahuete, aceite de girasol, aceite de maíz, aceite de soja,
taloil, aceite de salvado de arroz, etc, y mezclas de estos aceites.
Una fuente de triglicérido sumamente preferida que se puede usar en
la presente memoria es el aceite de canola. El aceite de canola es
una mezcla de triglicéridos que tiene una distribución de longitudes
de cadena apropiada y grado de insaturación de los respectivos
grupos acilo. El aceite de canola es una materia prima
particularmente conveniente de acuerdo con el procedimiento de la
presente invención, por varias razones. En particular, su natural
distribución de las longitudes de cadena de los respectivos grupos
acilo tiene una proporción particularmente alta de grupos acilo
grasos que contienen 18 átomos de carbono, evitando así el gasto
adicional que se produce cuando se usan otras fuentes comerciales de
ácidos grasos C_{18} como materias primas.
La materia prima triglicérido se puede
hidrogenar, si conviene, para convertir grupos acilo grasos
diinsaturados y triinsaturados, particularmente los que contienen 18
átomos de carbono, en sus homólogos monoinsaturados. Normalmente es
conveniente que se minimice e incluso se evite completamente la
hidrogenación de los grupos acilo monoinsaturados. Los grupos acilo
saturados se pueden obtener de fuentes normalmente saturadas y
mezclar con grupos acilo insaturados. En algunas mezclas útiles de
grupos acilo, no se hidrogenan más de 10% de grupos acilo C_{18}
insaturados en sus homólogos saturados. Para algunos productos,
preferiblemente se maximiza la hidrogenación de los grupos acilo
C_{18} diinsaturados y triinsaturados, de acuerdo con la formación
mínima de grupos C_{18} saturados. Por ejemplo, los grupos acilo
triinsaturados se pueden hidrogenar completamente sin lograr la
hidrogenación completa de los grupos acilo diinsaturados.
La hidrogenación de la materia prima triglicérido
que maximiza los grupos acilo monoinsaturados se puede lograr
fácilmente manteniendo un equilibrio adecuado de las condiciones de
la reacción de hidrogenación. Las variables del procedimiento en la
hidrogenación de triglicéridos y los efectos de alterar dichas
variables, generalmente son bastante familiares para los expertos en
la técnica. En general, la hidrogenación de la materia prima
triglicérido se puede llevar a cabo a una temperatura comprendida
entre 170ºC y 205ºC (expresado ampliamente) y más preferiblemente
dentro de un intervalo más estrecho de 185ºC a 195ºC. La otra
variable importante del procedimiento es la presión de hidrógeno
dentro del reactor de hidrogenación. En general, esta presión se
debe mantener dentro de un intervalo (expresado ampliamente) de 0,14
kg/cm^{2} a 1,4 kg/cm^{2}, y más preferiblemente entre 0,35
kg/cm^{2} y 1,05 kg/cm^{2}.
Dentro de estos intervalos de parámetros, la
hidrogenación se puede llevar a cabo con vista particular a los
efectos de estos parámetros. Presiones de hidrógeno más bajas en el
reactor permiten un mayor grado de control de la reacción,
particularmente su selectividad. Por "selectividad" se entiende
la hidrogenación de grupos acilo diinsaturados y triinsaturados sin
hidrogenación excesiva de grupos acilo monoinsaturados. Por otra
parte, mayores presiones de hidrógeno dan menos selectividad. La
selectividad puede ser conveniente en algunos casos.
Temperaturas de hidrogenación mayores están
asociadas con velocidades más rápidas de hidrogenación y con mayor
selectividad de la hidrogenación. Contrariamente, menores
temperaturas de hidrogenación están asociadas con menos selectividad
(es decir, mayor hidrogenación de los grupos monoinsaturados), y
particularmente con velocidades de hidrogenación en general más
lentas.
Estas consideraciones también se equilibran con
consideraciones de estereoquímica. Más específicamente, la presencia
de insaturación en los grupos acilo puede llevar a la formación de
diferentes estereoisómeros en los grupos acilo tras la
hidrogenación. Las dos posibles configuraciones estereoisómeras para
grupos acilo grasos insaturados se conocen como las formas
"cis" y "trans".
Se prefiere la presencia de la forma cis, puesto
que está asociada con un menor punto de fusión del producto
eventual, y por lo tanto con mayor fluidez, y mejor estabilidad de
fases a baja temperatura de composiciones transparentes. Así, otra
razón por la que el aceite de canola es una materia prima de
triglicérido particularmente preferida es que, como material
natural, los grupos acilo presentes en este triglicérido presentan
solo la forma cis. En la hidrogenación, mayores presiones de
hidrógeno también están asociadas con una menor tendencia del grupo
acilo a sufrir cambio de configuración de la forma cis a la forma
trans. También, mayores temperaturas de hidrogenación aunque
favorables por algunas razones, también están asociadas con mayor
conversión de la insaturación cis en la forma trans. Los productos
que presentan propiedades satisfactorias se pueden obtener por
control apropiado de las condiciones de hidrogenación para conseguir
tanto selectividad como control de las configuraciones
estereoquímicas del producto.
La hidrogenación se lleva a cabo en presencia de
un catalizador de hidrogenación adecuado. Dichos catalizadores son
bien conocidos y están disponibles comercialmente. En general
comprenden níquel, paladio, rutenio o platino, típicamente en un
soporte de catalizador adecuado. Un catalizador adecuado es un
catalizador basado en níquel tal como el vendido por Engelhard con
la marca "N-545"®.
En una variación, la hidrogenación se lleva a
cabo hasta un punto final en el que la hidrogenación de la
diinsaturación y triinsaturación en el producto triglicérido se
maximiza, mientras que se minimiza la formación de grupos acilo
saturados. El avance de la reacción de hidrogenación hacia el punto
final se puede controlar fácilmente por medición periódica del
Índice de Yodo de la masa de reacción. A medida que la hidrogenación
avanza, el Índice de Yodo disminuye. Por ejemplo, la reacción de
hidrogenación se puede detener cuando el Índice de Yodo llega a
95.
Otros requisitos para las reacciones de
hidrogenación son bien conocidos, tales como los tipos de reactor,
medios de enfriamiento para mantener la temperatura deseada, el
suministro de medios para la agitación eficaz para proporcionar
contacto adecuado entre el triglicérido y el hidrógeno y
catalizador, etc.
El triglicérido que contiene los grupos acilo
deseados se hace reaccionar, típicamente por hidrólisis o
transesterificación, para obtener los grupos acilo grasos deseados,
por ejemplo, los correspondientes ácidos grasos y/o los ésteres de
ácidos grasos. Esto es, los tres enlaces éster en el triglicérido se
rompen de forma que la combinación hidrogenada de grupos acilo se
convierte en una mezcla de ácidos grasos y/o ésteres que tienen la
misma distribución de longitudes de cadena que en los grupos acilo,
y que tiene la distribución de saturación e insaturación
proporcionada por la reacción de hidrogenación.
La hidrólisis se puede llevar a cabo en
cualquiera de las condiciones adecuadas conocidas en esta técnica
para la hidrólisis de triglicéridos en sus constituyentes ácidos
grasos. En general, el triglicérido se hace reaccionar con vapor a
alta temperatura en un reactor, en el que los ácidos grasos se
separan de la glicerina, después de lo cual el vapor se condensa
para formar una solución acuosa de glicerina y esta solución se
separa. La transesterificación del triglicérido se puede llevar a
cabo en cualquiera de las condiciones adecuadas conocidas en esta
técnica para la transesterificación de triglicéridos en sus
constituyentes ésteres de ácidos grasos.
Una vez que se obtiene la fracción de ácido
graso, según la etapa a) del procedimiento de la invención, se hace
reaccionar (o también se denomina esterificar) con trietanolamina
durante un periodo tal que el compuesto obtenido del producto de
condensación tienen un índice de acidez (AV), medido por titulación
del producto de condensación con una solución de KOH estándar con
fenolftaleina como indicador según ISO nº 53402, menor que 6,5.
Para un efecto suavizante óptimo, se prefiere que
los reactantes estén presentes en una relación molar de ácido graso
a trietanolamina de 1:1 a 2,5:1. Más preferiblemente, los reactantes
se encuentran presentes en una relación molar de fracción de ácido
graso a etanolamina de 1,4:1 a menos de 1,8:1, preferiblemente 1,5:1
cuando el medio acuoso en el que se van a usar comprende una
relación molar de tensioactivo aniónico a dicho compuesto suavizante
de la invención de al menos 1:10.
Por otro lado, cuando el medio acuoso en el que
se van a usar comprende una relación molar de tensioactivo aniónico
a dicho compuesto suavizante de la invención menor que 1:10, los
reactantes se encuentran presentes preferiblemente en una relación
molar de fracción de ácido graso a trietanolamina de 1,8:1 a 2,2:1,
preferiblemente 2,0:1.
La esterificación se lleva a cabo en condiciones
de esterificación convencionales, proporcionando un catalizador
ácido y proporcionando extracción del agua subproducto de la
condensación. Preferiblemente, se añade una pequeña cantidad,
generalmente hasta 1,0% en peso del reactante (es decir ácidos y
amina), de ácido hipofosforoso (HPPA) a la mezcla de reacción de
esterificación. Se cree que el HPPA cataliza la reacción y conserva,
o incluso mejora el color del producto obtenido en esta reacción. De
hecho, el control del color es crítico en el aspecto de
composiciones suavizantes transparentes. Preferiblemente, la
esterificación se deja avanzar completamente de forma que toda la
amina presente esté esterificada con la fracción de ácido graso. El
AV se mide en diferentes intervalos de tiempo en el producto de
reacción esterificado y la reacción de condensación (también
denominada reacción de esterificación) no se para hasta que se
alcanza el AV requerido. Esta determinación de AV se obtiene según
la ISO definido aquí anteriormente.
Después de obtenerse el índice de acidez
requerido para el producto de condensación, se hace reaccionar,
según la etapa b) del procedimiento de la invención, con un agente
alquilante, en presencia o ausencia de un disolvente.
La alquilación (también denominada etapa de
cuaternización) se lleva a cabo en condiciones y con reactantes
generalmente familiares para los expertos en la técnica. El agente
de cuaternización tiene la fórmula QA, en la que Q preferiblemente
es metilo, bencilo, o etilo, y A un anión monovalente inerte.
Preferiblemente, el agente alquilante se
selecciona entre haluros de alquilo, sulfatos, fosfatos y
carbonatos, más preferiblemente haluros de alquilo y sulfatos. Los
compuestos de haluro de alquilo adecuados para usar como agentes
alquilantes en la presente invención se seleccionan entre cloruro de
metilo, cloruro de bencilo. Los compuestos de sulfato de alquilo
adecuados para usar como agentes alquilantes en la presente
invención son los polialquilsulfatos seleccionados entre
dimetilsulfato y dietilsulfato. Uno de los agentes alquilantes más
preferidos es dimetilsulfato.
Esta etapa de alquilación produce el éster de
amonio cuaternario de la invención.
Cuando el compuesto suavizante de la invención se
formula en composiciones transparentes o translúcidas, lo más
preferido es dejar la reacción de cuaternización tan cerca de darse
completamente como sea posible, para la mejor claridad de la
composición final. Esto es más deseable particularmente cuando está
presente en la composición un alto nivel de perfume, por ejemplo,
más del 1,5% en peso de la composición de perfume y típicamente el
2,5% en peso. Tal reacción completa se puede hacer típicamente sin
embargo en tiempos de reacción más largos, controlando las
temperaturas y las presiones, y usando exceso de agente alquilante
en la reacción. También es lo más preferido eliminar el agente
alquilante sin reaccionar tras completarse la reacción para evitar
el mal olor y también por cuestiones de seguridad potenciales (p.ej.
el cloruro de metilo se puede eliminar mediante arrastre a
vacío).
El compuesto de la invención se incorpora en una
composición suavizante de telas. Los niveles típicos de
incorporación son de 1% a 80% en peso, preferiblemente de 5% a 75%,
más preferiblemente de 15% a 70%, e incluso más preferiblemente de
19% a 65%, en peso de la composición. Por supuesto, se pueden usar
mezclas de los compuestos anteriormente definidos en esta
memoria.
La composición suavizante según la presente
invención está en forma líquida, como se define a continuación.
Cuando se formula como una composición líquida
suavizante de telas, la composición está en forma de una composición
transparente. En consecuencia, cuando está en forma líquida, la
composición además del compuesto suavizante de la invención también
comprenderá ingredientes opcionales. Cuando está en tales formas
líquidas, se ha encontrado más preferido que, a fin de mejorar la
estabilidad de la composición suavizante según la invención, las
composiciones suavizantes tienen un pH de 3 a 4.
En la composición de la presente invención se usa
un disolvente principal. Las composiciones de la presente invención
comprenden un sistema disolvente principal. Este es particularmente
el caso cuando se formulan composiciones suavizantes de telas
líquidas, transparentes. El disolvente principal se usa a un nivel
de 6% a 35%, preferiblemente de 8% a 25%, y más preferiblemente de
10% a 20% en peso de la composición. El disolvente principal se
selecciona para minimizar el impacto de olor del disolvente en la
composición y proporcionar una baja viscosidad a la composición
final. Por ejemplo, el alcohol isopropílico no es muy eficaz y tiene
un fuerte olor. El alcohol n-propílico es más
eficaz, pero también tiene un olor marcado. Varios alcoholes
butílicos también tienen olores pero se pueden usar para
transparencia/estabilidad eficaz, especialmente cuando se usan como
parte de un sistema de disolvente principal, para minimizar su olor.
Los alcoholes también se seleccionan para estabilidad óptima a baja
temperatura, esto es pueden formar composiciones que son líquidas
con viscosidades aceptablemente bajas y transparentes, por debajo de
aproximadamente 4,4ºC y se pueden recuperar después de
almacenamiento por debajo de aproximadamente 6,7ºC.
La idoneidad de cualquier disolvente principal
para la formulación de las composiciones suavizantes de telas,
líquidas, concentradas, transparentes de la presente memoria con el
requisito de estabilidad es sorprendentemente selectiva. Los
disolventes adecuados se pueden seleccionar basándose en su
coeficiente de reparto (P) octanol/agua. El coeficiente de reparto
octanol/agua de un disolvente principal es la relación entre su
concentración en equilibrio en octanol y en agua. Los coeficientes
de reparto de los ingredientes del disolvente principal de esta
invención se dan convenientemente en forma de su logaritmo en base
10, logP.
Se ha descrito el logP de muchos ingredientes;
por ejemplo la base de datos Pomona92, disponible en Daylight
Chemical Information Systems, Inc. (Daylight CIS), Irvine,
California, contiene muchos, junto con citas de la bibliografía
original. Sin embargo, los valores de logP se calculan de forma más
conveniente con el programa "CLOGP" también disponible en
Daylight CIS. Este programa también indica valores de logP
experimentales cuando están disponibles en la base de datos
Pomona92. El "logP calculado" (ClogP) se determina por la
aproximación de fragmentos de Hansch y Leo (véase, A. Leo en
Comprehensive Medicinal Chemistry, Vol. 4, C. Hansch, P.G. Sammens,
J.B. Taylor y C.A. Ramsden, Ed. p.295, Pergamon Press, 1990,
incorporado aquí como referencia). La aproximación de fragmentos se
basa en la estructura química de cada ingrediente, y tiene en cuenta
el número y tipos de átomos, la conexión de átomos, y el enlace
químico. Estos valores de ClogP, que son los más fiables y
ampliamente usados para estimar esta propiedad fisicoquímica, se
usan preferiblemente en lugar de los valores logP experimentales en
la selección de los ingredientes del disolvente principal que son
útiles en la presente invención. Otros métodos que se pueden usar
para calcular ClogP incluyen, por ejemplo, método de fragmentación
de Crippen como se describe en J. Chem. Inf. Comput. Sci., 27, 21
(1987); método de fragmentación de Viswanadhan como se describe en
J. Chem. Inf. Comput. Sci., 29, 163 (1989); y método de Broto como
se describe en Eur. J. Chem. -Chim. theor., 19, 71 (1984). Los
disolventes principales de esta memoria se seleccionan entre los que
tienen un ClogP de aproximadamente 0,15 a aproximadamente 0,64,
preferiblemente de aproximadamente 0,25 a aproximadamente 0,62, y
más preferiblemente de aproximadamente 0,40 a aproximadamente 0,60,
siendo dicho disolvente principal preferiblemente al menos algo
asimétrico, y preferiblemente que tenga un punto de fusión, o
solidificación, que le permita ser líquido a, o cerca de la
temperatura ambiente. Los disolventes que tienen un bajo peso
molecular y son biodegradables también son convenientes para algunos
propósitos. Los disolventes más asimétricos parece que son muy
convenientes, mientras que los disolventes sumamente simétricos
tales como 1,7-heptanodiol, o
1,4-bis(hidroximetil)-ciclohexano,
que tienen un centro de simetría, parece que no pueden proporcionar
las composiciones esencialmente transparentes cuando se usan solos,
aunque sus valores de ClogP estén dentro del intervalo
preferido.
Los disolventes principales más preferidos se
pueden identificar por el aspecto de las vesículas suavizantes,
cuando se observan mediante microscopía electrónica criogénica de
las composiciones que se han diluido a la concentración usada en el
aclarado. Parece que estas composiciones diluidas tienen
dispersiones de suavizante de telas, que presentan un aspecto más
unilamelar que las composiciones suavizantes de telas
convencionales. Cuanto más cercano al aspecto unilamelar, parece que
las composiciones se comportan mejor. Estas composiciones
proporcionan una suavidad de las telas sorprendentemente buena
comparadas con composiciones similares preparadas de la forma
convencional con el mismo componente activo suavizante de telas.
Se describen e indican a continuación disolventes
principales factibles que tienen valores de ClogP que entran dentro
del intervalo requerido. Estos incluyen mono-oles,
dioles C_{6}, dioles C_{7}, isómeros de octanodiol, derivados de
butanodiol, isómeros de trimetilpentanodiol, isómeros de
etilmetilpentanodiol, isómeros de propilpentanodiol, isómeros de
dimetilhexanodiol, isómeros de etilhexanodiol, isómeros de
metilheptanodiol, isómeros de octanodiol, isómeros de nonanodiol,
alquil-gliceril-éteres,
di(hidroxi-alquil)-éteres, y
aril-gliceril-éteres, gliceril-éteres aromáticos,
dioles alicíclicos y derivados, derivados alcoxilados de diol
C_{3}-C_{7}, dioles aromáticos, y dioles
insaturados. Estos disolventes principales están todos descritos en
el documento WO 97/03169, y tienen el título "CONCENTRATED,
STABLE, PREFERABLY CLEAR, FABRIC SOFTENING COMPOSITION".
Los disolventes principales particularmente
preferidos incluyen hexanodioles tales como
1,2-hexanodiol; y dioles C_{8} tales como
2-etil-1,3-hexanodiol
y
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol,
etoxilatos de
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol
y etoxilados de
2-etil-1,3-hexanodiol;
y 1,2-ciclohexanodimetanol.
Para los fines de la presente invención también
se pueden usar mezclas del disolvente principal.
Los principales disolventes se mantienen
convenientemente a los niveles más bajos que son factibles en las
presentes composiciones para obtener translucidez o claridad. La
presencia de agua ejerce un importante efecto en la necesidad de los
disolventes principales para conseguir la claridad de estas
composiciones. Cuanto mayor es el contenido en agua, mayor nivel de
disolvente principal (en relación al nivel de suavizante) se
necesita para conseguir la claridad del producto. Por el contrario,
cuanto menor es el contenido en agua, menos disolvente principal (en
relación al suavizante) se necesita. Así, a niveles de agua bajos de
5% a 15%, la relación en peso de componente activo
suavizante-disolvente principal es preferiblemente
de 55:45 a 85:15, más preferiblemente de 60:40 a 80:20. A niveles de
agua de 15% a 70%, la relación en peso de componente activo
suavizante-disolvente principal es preferiblemente
de 45:55 a 70:30, más preferiblemente de 55:45 a 70:30. Pero a
niveles de agua altos de 70% a 80%, la relación en peso de
componente activo suavizante-disolvente principal es
preferiblemente de 30:70 a 55:45, más preferiblemente de 35:65 a
45:55. A niveles de agua incluso mayores, las relaciones de
suavizante a disolvente principal deberían ser incluso mayores. Las
composiciones también pueden proporcionar intrínsecamente una
deposición mejorada de ciertos perfumes, especialmente para aquellos
que son poco importantes para las telas comparado con las
composiciones suavizantes de telas convencionales, especialmente
cuando se añade perfume a la composición a, o cerca de la
temperatura ambiente.
Más preferido para usar en esta invención es una
combinación de los disolventes principales. Las combinaciones más
preferidas son
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol
(TMPD) en combinación con 1,2-hexanodiol. Con las
combinaciones preferidas anteriores, se pueden lograr niveles
totales de disolventes más bajos reduciendo así el coste total de la
formulación. Mediante las presentes combinaciones de disolventes
principales, se ha encontrado que los productos resultantes tienen
una estabilidad de fases sorprendente, y se recuperan completamente
de la congelación por debajo de -18ºC. También se ha encontrado que
los productos resultantes tienen sorprendentemente una excelente
dispersabilidad en agua. Además, otra ventaja por el uso de tal
combinación es su mayor disponibilidad.
(B) Los disolventes solubles en agua de bajo peso
molecular también se pueden usar a niveles de 0% a 12%,
preferiblemente de 1% a 10%, más preferiblemente de 2% a 8% en peso.
Los disolventes solubles en agua no pueden proporcionar un producto
transparente a los mismos bajos niveles que los disolventes
principales descritos anteriormente, pero pueden proporcionar un
producto transparente cuando el disolvente principal no sea
suficiente para proporcionar un producto completamente transparente.
La presencia de estos disolventes solubles en agua es asimismo muy
deseable. Tales disolventes incluyen: etanol; isopropanol;
1,2-propanodiol; 1,3-propanodiol;
carbonato de propileno; 1,4-ciclohexanodimetanol;
etc. pero no incluyen ninguno de los disolventes principales (A).
Estos disolventes solubles en agua tienen una afinidad para el agua
en presencia de materiales hidrófobos, como el compuesto suavizante,
mayor que los disolvente principales.
Entre los co-disolventes
descritos anteriormente para usar en combinación con el disolvente
principal, un co-disolvente preferido es
1,4-ciclohexanodimetanol.
Las composiciones de esta memoria también pueden
contener opcionalmente de 0,005% a 5% en peso de ciertos tipos de
abrillantadores ópticos hidrófilos que también proporcionan una
acción de inhibición de transferencia de colorantes. Cuando se usan,
las composiciones de esta memoria preferiblemente comprenderán de
0,001% a 1% en peso de tales abrillantadores ópticos.
Los abrillantadores ópticos hidrófilos útiles en
la presente invención son los que tienen la fórmula estructural:
en la que R_{1} se selecciona entre anilino,
N-2-bis-hidroxietilo
y NH-2-hidroxietilo; R_{2} se
selecciona entre
N-2-bis-hidroxietilo,
N-2-hidroxietil-N-metilamino,
morfilino, cloro y amino; y M es un catión que forma sales tal como
sodio o
potasio.
Cuando en la fórmula anterior, R_{1} es
anilino, R_{2} es
N-2-bis-hidroxietilo
y M es un catión tal como sodio, el abrillantador es el ácido
4,4'-bis(4-anilino-6-(N-2-bis-hidroexietilo)-s-triazina-2-il)amino-2,2'-estilbendisulfónico
y la sal disódica. Esta especie abrillantadora particular se
comercializa con el nombre comercial
Tinopal-UNPA-GX® por
Ciba-Geigy Corporation.
Tinopal-UNPA-GX es el abrillantador
óptico hidrófilo útil preferido en las composiciones añadidas en el
aclarado en esta memoria.
Cuando en la fórmula anterior, R_{1} es
anilino, R_{2} es
N-2-hidroxietil-N-2-metilamino
y M es un catión tal como sodio, el abrillantador es la sal disódica
del ácido
4,4'-bis(4-anilino-6-(N-2-hidroxietil-N-metilamino)-s-triazina-2-il)amino]-2,2'-estilbenodisulfónico,.
Estas especies abrillantadoras particulares se comercializan con el
nombre comercial Tinopal-5BM-GX® por
Ciba-Geigy Corporation.
Cuando en la fórmula anterior R_{1} es anilino,
R_{2} es morfolino y M es un catión tal como sodio, el
abrillantador es la sal sódica del ácido
4,4'-bis(4-anilino-6-morfolino-s-triazina-2-il)amino
2,2'-estilbenodisulfónico. Estas especies
abrillantadoras particulares se comercializan con el nombre
comercial Tinopal AMS-GX® por
Ciba-Geigy Corporation.
Se pueden preparar composiciones relativamente
concentradas que contienen compuestos de amonio cuaternario diéster
tanto insaturados como saturados que son estables sin la adición de
auxiliares de concentración. Sin embargo, las composiciones de la
presente invención pueden requerir incluso mayores concentraciones
de auxiliares de concentración orgánicos y/o inorgánicos y/o
satisfacer mayores estándares de estabilidad dependiendo de los
otros ingredientes. Estos auxiliares de concentración, que
típicamente pueden ser modificadores de la viscosidad, se puede
necesitar o preferir para asegurar la estabilidad bajo condiciones
extremas cuando se usan niveles del componente activo suavizante
particulares. Los auxiliares de concentración de tensioactivos se
seleccionan típicamente del grupo que consiste en (1) tensioactivos
catiónicos alquílicos de cadena larga simple; (2) tensioactivos no
iónicos; (3) óxidos de amina; (4) ácidos grasos; y (5) sus mezclas.
Estos auxiliares se describen en la solicitud de P&G en trámite
junto a la presente con nº de serie 08/461.207, presentada el 5 de
junio de 1995, Wahl et al., específicamente en la página 14,
línea 12 a página 20, línea 12, que se incorpora a esta memoria por
referencia. Cuando se encuentran presentes dichos auxiliares de
dispersabilidad, el nivel total es de 2% a 25%, preferiblemente de
3% a 17%, más preferiblemente de 4% a 15% e incluso más
preferiblemente de 5% a 13% en peso de la composición. Estos
materiales se pueden añadir como parte de la materia prima del
componente activo suavizante, (I), p.ej., el tensioactivo catiónico
monoalquílico de cadena larga y/o el ácido grasos, que son
reactantes usados para formar el componente activo suavizante de
telas biodegradable como se ha descrito previamente, o se puede
añadir como un componente separado. El nivel total de auxiliar de
dispersabilidad incluye cualquier cantidad que puede estar presente
como parte del componente (I).
Cuando está presente el compuesto de amonio
cuaternario catiónico monoalquílico, típicamente está presente a un
nivel de 2% a 25%, preferiblemente de 3% a 17%, más preferiblemente
de 4% a 15%, e incluso más preferiblemente de 5% a 13% en peso de la
composición, estando el compuesto total de amonio cuaternario
catiónico monoalquílico al menos a un nivel eficaz. Tales compuestos
de amonio cuaternario catiónico monoalquílicos útiles en la presente
invención, son preferiblemente, sales de amonio cuaternario de la
fórmula general:
[R^{4}N +
(R^{5})_{3}]
X^{-}
en la
que
R^{4} es grupo alquenilo o alquilo
C_{8}-C_{22}, preferiblemente grupo alquenilo o
alquilo C_{10}-C_{18}, más preferiblemente grupo
alquenilo o alquilo C_{10}-C_{14} o
C_{16}-C_{18}; cada R^{5} es un alquilo
C_{1}-C_{6} o grupo alquilo sustituido (por
ejemplo, hidroxialquilo), preferiblemente grupo alquilo
C_{1}-C_{3}, por ejemplo, metilo (lo más
preferido), etilo, propilo, y similares, un grupo bencilo,
hidrógeno, una cadena polietoxilada con de 2 a 20 unidades de
oxietileno, preferiblemente de 2,5 a 13 unidades de oxietileno, más
preferiblemente de 3 a 10 unidades de oxietileno y sus mezclas; y X-
es como se define anteriormente para la (Formula (I)).
Los auxiliares de dispersabilidad especialmente
preferidos son cloruro de monolauriltrimetilamonio y cloruro de
monosebotrimetilamonio disponibles en Witco con los nombres
comerciales Adogen® 412 y Adogen® 471, cloruro de monooleil o
monocanolatrimetilamonio disponible en Witco con el nombre comercial
Adogen® 417, cloruro de monococotrimetilamonio disponible en Witco
con el nombre comercial Adogen® 461, y cloruro de
monosojatrimetilamonio disponible en Witco con el nombre comercial
Adogen® 415.
El grupo R^{4} puede estar unido también al
átomo de nitrógeno catiónico a través de un grupo que contiene uno o
más grupos de unión éster, amida, éter, amina, etc., lo cual puede
ser deseable para una concentrabilidad aumentada del componente (I),
etc. Tales grupos de unión están preferiblemente dentro de uno a
tres átomos de carbono del átomo de nitrógeno.
Los compuestos de amonio cuaternario catiónicos
monoalquílilicos también incluyen ésteres de alquil
C_{8}-C_{22} colina. Los auxiliares de
dispersabilidad de este tipo preferidos tienen la fórmula:
R^{1}C(O)-O-CH_{2}CH_{2}N^{+}(R)_{3}X^{-}
en la que R^{1}, R y X^{-} son como se ha
definido
previamente.
Los auxiliares de dispersabilidad sumamente
preferidos incluyen éster de cococolina
C_{12}-C_{14} y éster de sebocolina
C_{16}-C_{18}.
Auxiliares de dispersabilidad de una sola cadena
alquílica larga biodegradable adecuados que contienen un enlace
éster en las cadenas largas están descritos en la patente de Estados
Unidos nº 4.840.738, de Hardy and Walley, expedida el 20 de junio de
1989, siendo incorporada dicha patente en esta invención por
referencia.
Cuando el auxiliar de dispersabilidad comprende
ésteres de alquilcolina, preferiblemente las composiciones también
contienen una pequeña cantidad, preferiblemente de 2% a 5% en peso
de la composición, de ácido orgánico. En la solicitud de patente
europea No. 404.471, Machin et al., publicada el 27 de
diciembre de 1990, supra, que se incorpora a esta como referencia,
se describen ácidos orgánicos. Preferiblemente, el ácido orgánico se
selecciona del grupo que consiste en ácido glicólico, ácido acético,
ácido cítrico, y sus mezclas.
Los compuestos de amonio cuaternario etoxilados
que pueden servir como auxiliar de la dispersabilidad incluyen
etilsulfato de etilbis(polietoxietanol)alquilamonio
con 17 moles de óxido de etileno, disponible con el nombre comercial
Variquat® 66 de Witco Corporation; cloruro de polietilenglicol (15)
de oleamonio, disponible con el nombre comercial Ethoquad® 0/25 de
Akzo; y cloruro de poliletilenglicol (15) de cocoamonio, disponible
con el nombre comercial Ethoquad® C/25 de Akzo.
Los compuestos cuaternarios que tienen solo una
cadena alquílica larga simple, pueden proteger al suavizante
catiónico de interaccionar con tensioactivos aniónicos y/o
mejoradores de la detergencia de detergentes que se pueden dispersar
en el aclarado desde la solución de lavado.
Los tensioactivos no iónicos adecuados para
servir como modificador 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.
Se denominan en esta invención alcoholes grasos etoxilados, ácidos
grasos etoxilados y aminas grasas etoxiladas.
Cualquiera de los materiales etoxilados del tipo
particular descrito anteriormente se puede usar como tensioactivo no
iónico. En términos generales, los tensioactivos no iónicos de esta
invención, cuando se usan solos, en composiciones líquidas están a
un nivel de 0% a 5%, preferiblemente de 0,1% a 5%, más
preferiblemente de 0,2% a 3%. Los 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} para composiciones tanto
sólidas como líquidas se selecciona del grupo que consiste en grupos
alquilo y/o acilhidrocarbilo de cadena ramificada primaria y
secundaria; grupos alquenilhidrocarbilo de cadena ramificada,
primaria y secundaria; y grupos hidrocarbilo fenólico sustituidos
con alquilo y alquenilo de cadena ramificada primaria y secundaria;
teniendo dichos grupos hidrocarbilo una longitud de cadena del
hidrocarbilo de 8 a 20, preferiblemente de 10 a 18 átomos de
carbono. Más preferiblemente, la longitud de la cadena hidrocarbilo
para composiciones líquidas es 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 esta
invención, Y es típicamente -O-, -C(O)O-,
-C(O)N(R)-, o
-C(O)N(R)R-, preferiblemente -O-, y en
la que R^{2} y R, cuando están presentes, tienen los significados
dados anteriormente, y/o R puede ser hidrógeno, y z es al menos 8,
preferiblemente al menos 10-11. El comportamiento y,
normalmente, la estabilidad de la composición suavizante disminuyen
cuando están presentes menos grupos
etoxilato.
Los tensioactivos no iónicos de esta invención se
caracterizan por un HLB (equilibrio
hidrófilo-lipófilo, de sus siglas en inglés) de 7 a
20, preferiblemente de 8 a 15. Por supuesto, definiendo R^{2} y el
número de grupos etoxilato, el HLB del tensioactivo está, en
general, determinado. Sin embargo, se ha de notar que los
tensioactivos etoxilados no iónicos útiles en esta invención, para
composiciones líquidas concentradas, contienen grupos R^{2} de
cadena relativamente larga y están relativamente altamente
etoxilados. Aunque los tensioactivos de cadena alquílica más corta
que tienen pocos grupos etoxilados pueden poseer el HLB requerido,
no son tan eficaces en esta invención.
Los tensioactivos no iónicos como modificadores
de la viscosidad/dispersabilidad se prefieren sobre los otros
modificadores descritos en esta invención para composiciones con
mayores niveles de perfume.
A continuación se dan ejemplos de tensioactivos
no iónicos. Los tensioactivos no iónicos de esta invención no se
limitan a estos ejemplos. En los ejemplos, el número entero define
el número de grupos etoxi (EO) en la molécula.
Los óxidos de amina adecuados incluyen aquellos
con un resto alquilo o hidroxialquilo de 8 a 22 átomos de carbono,
preferiblemente de 10 a 18 átomos de carbono, más preferiblemente de
8 a 14 átomos de carbono, y dos restos alquilo seleccionados del
grupo que consiste en grupos alquilo y grupos hidroxialquilo con 1 a
3 átomos de carbono.
Los ejemplos incluyen óxido de dimetiloctilamina,
óxido de dietildecilamina, óxido de
bis-(2-hidroxietil)dodecilamina, óxido de
dimetildodecilamina, óxido de dipropiltetradecilamina, óxido de
metiletilhexadecilamina, óxido de
dimetil-2-hidroxioctadecilamina, y
óxido de dimetilcocoalquilamina.
En las composiciones de la presente invención
pueden estar presentes estabilizadores. El término
"estabilizador", según se usa en esta invención, incluye
antioxidantes y agentes 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% para antioxidantes y más
preferiblemente de 0,01% a 0,2% para agentes reductores. Estos
aseguran buena estabilidad del olor bajo condiciones de
almacenamiento a largo plazo. El uso de estabilizadores
antioxidantes y agentes reductores es especialmente crítico para
productos sin olor o con poco olor (poco o sin perfume).
Ejemplos de antioxidantes que se pueden añadir a
las composiciones de esta invención incluyen una mezcla de ácido
ascórbico, palmitato ascórbico, galato de propilo, disponibles en
Eastman Chemical Produtcs, Inc., bajo los nombres comerciales Tenox®
PG y Tenox® S-1; una mezcla de BHT (hidroxitolueno
butilado), BHA (hidroxianisol butilado), galato de propilo, y ácido
cítrico, disponible en Eastman Chemical Products, Inc., bajo el
nombre comercial Tenox® -6; hidroxitolueno butilado, disponible en
UOP Process Division bajo el nombre comercial Sustane® BHT;
terc-butilhidroquinona, Eastman Chemical Products,
Inc., como Tenox® TBHQ; tocoferoles naturales, Eastman Chemical
Products, Inc., como Tenox®
GT-1/GT-2; e hidroxianisol butilado,
Eastman Chemical Products, Inc., como BHA; ésteres de cadena larga
(C_{8}-C_{22}) de ácido gálico, por ejemplo,
galato de dodecilo; Irganox® 1010; Irganox® 1035; Irganox® B 1171;
Irganox® 1425; Irganox® 3114; Irganox® 3125; y sus mezclas;
preferiblemente Irganox® 3125, Irganox® 1425, Irganox® 3114, y sus
mezclas; más preferiblemente Irganox®3125 sólo o mezclado con ácido
cítrico y/u otros quelantes, tales como citrato de isopropilo,
Dequest® 2010, disponible de Monsanto con nombre químico de ácido
1-hidroxietilidén-1,1-difosfónico
(ácido etidrónico), y Tiron®, disponible en Kodak con nombre
químico de ácido
4,5-dihidroxi-m-bencenosulfónico/sal
sódica, y DTPA®, disponible en Aldrich con nombre químico de ácido
dietilentriaminapentaacético.
En la presente invención, se puede añadir un
agente de eliminación de suciedad opcional. La adición del agente de
eliminación de la suciedad puede ocurrir en combinación con la
mezcla previa, en combinación con el asiento de ácido/agua, antes o
después de la adición del electrolito, o después de que se ha
obtenido la composición final. La composición suavizante preparada
por el procedimiento de la presente invención puede contener de 0% a
10%, preferiblemente de 0,2% a 5%, de un agente de eliminación de
suciedad. Preferiblemente, tal agente de eliminación de suciedad es
un polímero. Los agentes de eliminación de suciedad poliméricos
útiles en la presente invención incluyen bloques copoliméricos de
tereftalato y poli(óxido de etileno) o poli(óxido de propileno), y
similares.
Un agente de eliminación de suciedad preferido es
un copolímero que tiene bloques de tereftalato y poli(óxido de
etileno). Más específicamente, estos polímeros están compuestos de
unidades repetitivas de tereftalato de etileno y tereftalato de
poli(óxido de etileno) en 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 dicho tereftalato de
poli(óxido de etileno) bloques de poli(óxido de etileno) que tienen
pesos moleculares de 300 a 2000. El peso molecular de este agente
polimérico para la eliminación de la suciedad está comprendido
dentro del intervalo de 5.000 a 55.000.
Otro agente de eliminación de la suciedad
polimérico preferido es un poliéster cristalizable con unidades
repetidas de unidades de tereftalato de etileno que contienen de 10%
a 15% en peso de unidades de tereftalato de etileno junto con de 10%
a 50% en peso de unidades de tereftalato de polioxietileno,
derivadas de un polioxietilenglicol de peso molecular promedio de
300 a 6.000, y la relación molar de unidades de tereftalato de
etileno a unidades de tereftalato de polioxietileno en el compuesto
polimérico cristalizable está entre 2:1 y 6:1. Ejemplos de este
polímero incluyen los materiales comercialmente disponibles Zelcon
4780® (de DuPont) y Milease® T (de ICI).
Los agentes de eliminación de suciedad sumamente
preferidos son polímeros de la fórmula genérica:
X---(OCH_{2}CH_{2})_{p}(O---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}---R^{14}---\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}---OR^{15})_{u}(O---\melm{}{C}{\uelm{\dpara}{O}}
---R^{14}---O\melm{}{C}{\uelm{\dpara}{O}}---O)(CH_{2}CH_{2}O---)_{n-}X
en la que X puede ser cualquier grupo de remate
apropiado, siendo cada X seleccionado típicamente del grupo que
consiste en H y grupos alquilo o acilo que contienen de 1 a 4 átomos
de carbono, p se selecciona para la solubilidad en agua y
generalmente es de 6 a 113, preferiblemente de 20 a 50, u es crítico
para que la formulación en una composición líquida que tenga una
fuerza iónica relativamente alta. Debería haber muy poco material en
el que u fuera mayor que 10. Además, debería haber al menos 20%,
preferiblemente al menos 40%, de material en el que u varíe de 3 a
5.
Los restos R^{14} son esencialmente restos
1,4-fenileno. Según se usa en esta invención, la
expresión "los restos R^{14} son esencialmente restos
1,4-fenileno" se refiere a compuestos donde los
restos R^{14} se componen por completo de restos
1,4-fenileno, o están parcialmente sustituidos con
otros restos arileno o alcarileno, restos alquileno, restos
alquenileno, o sus mezclas. Los restos arileno y alcarileno que
pueden sustituir parcialmente a 1,4-fenileno
incluyen 1,3-fenileno, 1,2-fenileno,
1,8-naftileno, 1,4-naftileno,
2,2-bifenileno, 4,4-bifenileno y sus
mezclas. Los restos alquileno y alquenileno que pueden estar
parcialmente sustituidos incluyen, 1,2-propileno,
1,4-butileno, 1,5-pentileno,
1,6-hexametileno, 1,7-heptametileno,
1,8-octametileno, 1,4-ciclohexileno
y sus mezclas.
Para los restos R^{14}, el grado de sustitución
parcial con restos distintos de 1,4-fenileno
debería ser tal que las propiedades de eliminación de suciedad del
compuesto no sean negativamente afectadas en gran medida.
Generalmente, el grado de sustitución parcial que se puede tolerar
dependerá de la longitud de la cadena principal del compuesto, es
decir, las cadenas principales más largas pueden tener mayor
sustitución parcial de los restos de 1,4-fenileno.
Normalmente, los compuestos donde R^{14} comprende de 50% a 100%
de restos 1,4-fenileno (de 0 a 50% de restos
distintos de 1,4-fenileno) tienen actividad de
eliminación de suciedad adecuada. Por ejemplo, los poliésteres
hechos según la presente invención con una relación molar de 40:60
de ácido isoftálico (1,3-fenileno) a ácido
tereftálico (1,4-fenileno) tienen actividad de
eliminación de la suciedad adecuada. Sin embargo, debido a que la
mayoría de los poliésteres usados para fabricar fibras comprenden
unidades de tereftalato de etileno, es normalmente deseable
minimizar el grado de sustitución parcial con restos distintos de
1,4-fenileno para la mejor actividad de eliminación
de suciedad. Preferiblemente, los restos R^{14} se componen por
completo de (es decir, comprenden el 100%) restos
1,4-fenileno, es decir, cada resto R^{14} es
1,4-fenileno.
Para los restos R^{15}, los restos etileno o
etileno sustituido adecuados incluyen etileno,
1,2-propileno, 1,2-butileno,
1,2-hexileno,
3-metoxi-1,2-propileno,
y sus mezclas. Preferiblemente, los restos R^{15}, son
esencialmente restos etileno, restos 1,2-propileno,
o su mezcla. La inclusión de un mayor porcentaje de restos etileno
tiende a mejorar la actividad de eliminación de suciedad de los
compuestos. Sorprendentemente, la inclusión de un mayor porcentaje
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 un equivalente ramificado similar es
deseable para la incorporación de cualquier parte sustancial del
componente de eliminación de suciedad en las composiciones
suavizantes de telas, líquidas. Preferiblemente, de 75% a 100%, son
restos 1,2-propileno.
El valor para cada p es al menos 6, y
preferiblemente es al menos 10. El valor para cada n varía
normalmente de 12 a 113. Típicamente, el valor para cada p está en
el intervalo de 12 a 43.
Una descripción más completa de agentes de
eliminación de suciedad está contenida en las patentes de EE.UU.
Nos.: 4.661.267; 4.711.730; 4.749.596; 4.818.569; 4.877.896;
4.956.447; y 4.976.879.
Estos agentes de eliminación de suciedad pueden
actuar también como dispersantes de espuma.
En la presente invención, la mezcla previa se
puede combinar con un dispersante de espuma opcional, además del
agente de eliminación de suciedad, y calentar hasta una temperatura
de, o por encima del punto(s) de fusión de los
componentes.
Los dispersantes de espuma preferidos en esta
invención se forman etoxilando en alto grado materiales hidrófobos.
El material hidrófobo puede ser un alcohol graso, ácido graso, amina
grasa, amida de ácido graso, óxido de amina, compuesto de amonio
cuaternario, o los restos hidrófobos usados para formar polímeros
para eliminación de suciedad. Los dispersantes de espuma preferidos
son altamente etoxilados, por ejemplo, más de 17, preferiblemente
más de 25, más preferiblemente más de 40, moles de óxido de etileno
por molécula de media, siendo la porción de poli(óxido de etileno)
de 76% a 97%, preferiblemente de 81% a 94%, del peso molecular
total.
El nivel de dispersante de espuma es suficiente
para mantener la espuma a un nivel aceptable, preferiblemente no
perceptible por el consumidor, bajo las condiciones de uso, pero no
lo suficiente como afectar de manera negativa al efecto suavizante.
Para algunos fines, es deseable que no haya espuma. Dependiendo de
la cantidad de detergente aniónico o no iónico, etc., usado en el
ciclo de lavado de un procedimiento típico de lavado de ropa, la
eficacia de las etapas de aclarado antes de la introducción de las
composiciones de la presente invención, y la dureza del agua, la
cantidad de tensioactivo detergente aniónico o no iónico y mejorador
de la detergencia (especialmente fosfatos y zeolitas) atrapado en la
tela (colada) variará. Normalmente, se debería usar la cantidad
mínima de dispersante de espuma para evitar afectar de manera
adversa a las propiedades suavizantes. Típicamente, la dispersión de
espuma requiere al menos 2%, preferiblemente al menos 4% (al menos
6% y preferiblemente al menos 10% para evitar al máximo la espuma)
referido al nivel de componente activo suavizante. Sin embargo, a
niveles de 10% (en relación al material suavizante) o más, se corre
el riesgo de perder la eficacia de la suavidad del producto
especialmente cuando las telas contienen proporciones altas de
tensioactivo no iónico que se ha absorbido durante la operación de
lavado.
Los dispersantes de espuma preferidos son: Brij
700®; Varonic U-250®; Genapol T-500®
, Genapol T-800®; Plurafac A-79®; y
Neodol 25-50®.
Ejemplos de bactericidas usados en las
composiciones de esta invención incluyen glutaraldehído,
formaldehído,
2-bromo-2-nitropropano-1,3-diol,
vendido por Inolex Chemicals, Philadelphia, Pennsylvania, bajo el
nombre comercial 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 bajo el nombre comercial Kathon® CG/ICP.
Los niveles típicos de bactericidas usados en las presentes
composiciones son de 1 a 1.000 ppm en peso de la composición.
La presente invención puede contener cualquier
perfume compatible con suavizante. Los perfumes adecuados se
describen en la patente EE.UU. nº 5.500.138.
Según se usa en la presente invención, el perfume
incluye sustancias fragantes o mezcla de sustancias que incluyen
sustancias olorosas naturales (es decir, obtenidas mediante
extracción de flores, hierbas, hojas, raíces, cortezas, madera,
brotes o plantas), artificiales (es decir, una mezcla de diferentes
aceites naturales o constituyentes aceitosos) y sintéticas (es
decir, producidas sintéticamente). Tales materiales a menudo están
acompañados por materiales auxiliares, tales como fijadores,
diluyentes, estabilizadores y disolventes. Estos auxiliares también
se incluyen dentro de la denominación de "perfume", según se
usa en la presente invención. Típicamente, los perfumes son mezclas
complejas de una pluralidad de compuestos orgánicos.
Ejemplos de ingredientes de perfume útiles en los
perfumes de las composiciones de la presente invención incluyen,
pero no se limitan a, aldehído hexilcinámico; aldehído amilcinámico;
salicilato de amilo; salicilato de hexilo; terpineol;
3,7-dimetil-cis-2,6-octadien-1-ol;
2,6-dimetil-2-octanol;
2,6-dimetil-7-octen-2-ol;
3,7-dimetil-3-octanol;
3,7-dimetil-trans-2,6-octadien-1-ol;
3,7-dimetil-6-octen-1-ol;
3,7-dimetil-1-octanol;
2-metil-3-(para-terc-butilfenil)-propionaldehído;
4-(4-hidroxi-4-metilpentil)-3-ciclohexeno-1-carboxaldehído;
propionato de triciclodecenilo; acetato de triciclodecenilo;
anisaldehído;2-metil-2-(para-iso-propilfenil)-propionaldehído;
glicidato de
etil-3-metil-3-fenilo;
4-(para-hidroxifenil)-butan-2-ona;
1-(2,6,6-trimetil-2-ciclohexen-1-il)-2-buten-1-ona;
para-metoxiacetofenona;
para-metoxi-alfa-fenilpropeno;
carboxilato de
metil-2-n-hexil-3-oxo-ciclopentano;
gamma undecalactona.
Ejemplos adicionales de materiales de fragancias
incluyen, pero no se limitan a, aceite de naranja, aceite de limón,
aceite de pomelo, aceite de bergamota, aceite de clavo, gamma
dodecalactona; acetato de
metil-2-(2-pentil-3-oxo-ciclopentilo);
metiléter de beta-naftol;
metil-beta-naftilcetona; cumarina;
decilaldehído; benzaldehído; acetato de
4-terc-butilciclohexilo; acetato de
alfa,alfa-dimetilfenetilo; acetato de
metilfenilcarbinilo; base de Schiff de
4-(4-hidroxi-4-metilpentil)-3-ciclohexeno-1-carboxaldehído
y antranilato de metilo; diéster de etilenglicol cíclico de ácido
tridecandioico;
3,7-dimetil-2,6-octadieno-1-nitrilo;
metilo de gamma-ionona; alfa-ionona;
beta-ionona; petitgrain; metilcedrilona;
7-acetil-1,2,3,4,5,6,7,8-octahidro-1,1,6,7-tetrametilnaftaleno;
metilionona;
metil-1,6,10-trimetil-2,5,9-ciclododecatrien-1-il
cetona;
7-acetil-1,1,3,4,4,6-hexametiltetralina;
4-acetil-6-terc-butil-1,1-dimetilindano;
benzofenona;
6-acetil-1,1,2,3,3,5-hexametil-indano;
5-acetil-3-isopropil-1,1,2,6-tetrametil-indano;
1-dodecanal;
7-hidroxi-3,7-dimetiloctacanal;
10-undecen-1-al;
iso-hexenilciclohexil carboxaldehído; formil
triciclodecano; ciclopentadecanoluro; lactona del ácido
16-hidroxi-9-hexadecenoico;
1,3,4,6,7,8-hexahidro-4,6,6,7,8,8-hexametilciclopenta-gamma-2-benzopirano;
ambroxano;
dodecahidro-3a,6,6,9a-tetrametilnafto-[2,1b]furano;
cedrol;
5-(2,2,3-trimetilciclopent-3-enil)-3-metilpentan-2-ol;
2-etil-4-(2,2,3-trimetil-3-ciclopenten-1-il)-2-buten-1-ol;
alcohol cariofileno; acetato de cedrilo; acetato de
para-terc-butilciclohexilo; pachuli;
resinoides de incienso; labdano; vetivert; bálsamo de copaila;
bálsamo de abeto; y productos de condensación de hidroxicitronelal y
antranilato de metilo; hidroxicitronelal e indol; fenilacetaldehído
e indol;
4-(4-hidroxi-4-metilpentil)-3-ciclohexeno-1-carboxaldehído
y antranilato de metilo.
Más ejemplos de componentes de perfume son
geraniol; acetato de geranilo; linalool; acetato de linalilo;
tetrahidrolinalol, citronelol, acetato de citronelilo,
dihidromircenol, acetato de dihidromircenilo, tetrahidromircenol,
acetato de terpinilo, nopol, acetato de nopilo,
2-feniletanol, acetato de
2-feniletilo, alcohol bencílico, acetato de bencilo,
salicilato de bencilo, benzoato de bencilo, acetato de estiralilo,
dimentilbencilcarbinol, triclorometilfenilcarbinilo, acetato de
metilfenilcarbinilo; acetato de isononilo, acetato de vetiverilo,
vetiverol,
2-metil-3-(p-terc-butilfenil)propanal,
2-metil-3-(p-isopropilfenil)-propanal,
3-(p-terc-butilfenil)-propanal,
4-(4-metil-3-pentenil)-3-ciclohexencarbaldehído,
4-acetoxi-3-pentil-tetrahidropirano,
dihidrojasmonato de
metilo,2-n-heptilciclopentanona,
3-metil-2-pentil-ciclopentanona,
n-decanal, n-dodecanal,
9-decen-1-ol,
isobutirato de fenoxietilo, acetal dimetílico de fenilacetaldehído,
acetal dietílico del fenilacetaldehído, geranonitrilo,
citronelonitrilo, acetato de cedrilo,
3-isocanfilciclohexanol, metiléter cedrílico,
isolongifolanona, nitrilo de aubepina, aubepina, heliotropina,
eugenol, vainillina, óxido de difenilo, hidroxicitronelal iononas,
metiliononas, isometiliononas, ironas,
cis-3-hexenol y sus ésteres;
almizcles de indano, almizcles de tetralina, almizcles de
isocromano, cetonas macrocíclicas, almizcles de macrolactona,
brasilato de etileno.
Los perfumes útiles en las composiciones de la
presente invención están sustancialmente libres de materiales
halogenados y nitro-almizcles.
Los disolventes, diluyentes o vehículos adecuados
para ingredientes de perfumes mencionados anteriormente son por
ejemplo, etanol, isopropanol, dietilenglicol, monoetiléter,
dipropilenglicol, ftalato de dietilo, citrato de trietilo, etc. La
cantidad de tales disolventes, diluyentes o vehículos incorporados
en los perfumes se conserva preferiblemente al mínimo necesario para
proporcionar una solución de perfume homogénea.
El perfume puede estar presente a un nivel de 0%
a 10%, preferiblemente de 0,1% a 5%, y más preferiblemente de 0,2% a
3% en peso de la composición final. Las composiciones suavizantes de
telas de la presente invención proporcionan una deposición del
perfume sobre las telas mejorada.
Las composiciones y procedimientos de la presente
invención pueden emplear opcionalmente uno o más agentes quelantes
de cobre y/o níquel ("quelantes"). Tales agentes quelantes
solubles en agua se pueden seleccionar del grupo que consiste en
aminocarboxilatos, aminofosfonatos, agentes quelantes aromáticos
polifuncionalmente sustituidos y sus mezclas, todos como se definen
aquí en lo sucesivo. La blancura y/o brillo de las telas resultan
mejoradas o se devuelven por tales agentes quelantes y se mejora la
estabilidad de los materiales en las composiciones.
Los aminocarboxilatos útiles como agentes
quelantes en la presente invención incluyen
etilendiaminotetraacetatos (EDTA),
N-hidroxietiletilendiaminotriacetatos,
nitrilotriacetatos (NTA),
etilendiamino-tetrapropionatos,
etilendiamino-N,N'-diglutamatos,
2-hidroxipropilendiamino-N,N'-disuccinatos,
trietilentetraaminohexaacetatos,
dietilentriaminopenta-acetatos (DETPA) y
etanoldiglicinas, incluyendo sus sales solubles en agua tales como
sus sales de metal alcalino, amonio, y de amonio sustituido y sus
mezclas.
Los aminofosfonatos también son útiles para usar
como agentes quelantes en las composiciones de la invención cuando
al menos están permitidos bajos niveles de fósforo total en las
composiciones detergentes e incluyen
etilendiaminotetraquis-(metilenfosfonatos),
dietilen-triamino-N,N,N',N'',N''-pentaquis(metano-fosfonato)
(DETMP) y
1-hidroxietano-1,1-difosfonato
(HEDP). Preferiblemente, estos aminofosfonatos no contienen grupos
alquilo o alquenilo con más de 6 átomos de carbono.
Los agentes quelantes típicamente se usan en el
procedimiento de aclarado presente a niveles de 2 ppm a 25 ppm,
durante periodos de 1 minuto hasta varias horas de inmersión.
El quelante EDDs preferido usado aquí (también
conocido como etilendiamino-N,N'- disuccinato) es el
material descrito en la patente de EE.UU nº 4.704.233, citada
anteriormente, y tiene la fórmula (mostrada en forma de ácido
libre):
Como se describe en la patente, el EDDS se puede
preparar usando anhídrido maleico y etilendiamina. El isómero [S,S]
biodegradable preferido de EDDS se puede preparar haciendo
reaccionar ácido L-aspártico con
1,2-dibromoetano. El EDDS tiene la ventaja sobre
otros quelantes de que es eficaz para quelar ambos cationes de cobre
y níquel, está disponible en una forma biodegradable, y no contiene
fósforo. El EDDS empleado en la presente invención como quelante se
encuentra típicamente en forma salina, es decir, en el que uno o más
de los cuatro hidrógenos ácidos está sustituido con un catión
soluble en agua M, tal como sodio, potasio, amonio, trietanolamonio,
y similares. Como se ha indicado previamente, los quelantes EDDS
típicamente se usan en el procedimiento de aclarado presente a
niveles de 2 ppm a 25 ppm, durante periodos de 1 minuto hasta varias
horas de inmersión. A ciertos pHs el EDDS se usa preferiblemente en
combinación con cationes de zinc.
Como se puede ver a partir de lo que antecede, se
puede usar una amplia variedad de quelantes en la presente memoria.
Además, también se pueden usar policarboxilatos sencillos tales como
citrato, oxidisuccinato, y similares, aunque estos agentes quelantes
no son tan eficaces como los aminocarboxilatos y fosfonatos, en una
base en peso. Por lo tanto, los niveles de uso se pueden ajustar
para tener en cuenta diferentes grados de eficacia de quelación. Los
quelantes de la presente invención preferiblemente tendrán una
constante de estabilidad (del quelante totalmente ionizado) para los
iones cobre de al menos 5, preferiblemente al menos 7. Típicamente,
los quelantes comprenderán de 0,5% a 10%, más preferiblemente de
0,75% a 5% en peso, de las composiciones de esta invención. Los
quelantes preferidos incluyen DETMP, DETPA, NTA, EDTA y sus
mezclas.
Las composiciones y procedimientos de esta
invención pueden emplear opcionalmente una o más enzimas tales como
lipasas, proteasas, celulasas, amilasas y peroxidasas. Una enzima
preferida para usar en esta invención es una enzima celulasa. De
hecho, este tipo de enzima proporcionará adicionalmente un beneficio
de cuidado del color para la tela tratada. Las celulasas que se
pueden usar en esta invención incluyen tipos tanto bacterianos como
fúngicos, que tienen preferiblemente un pH óptimo entre 5 y 9,5. La
patente de EE.UU nº 4.435.307 describe celulasas fúngicas adecuadas
procedentes de la cepa DSM1800 de Humicola insolens o
Humicola o de un hongo productor de celulasa 212
perteneciente al género Aeromonas, y celulasa extraída del
hepatopáncreas de un molusco marino, Dolabella Auricula
Solander. Se describen también celulasas adecuadas en los
documentos GB-A-2.075.028;
GB-A-2.095.275 y
DE-OS-2.247.832. CAREZYME® y
CELLUZYME® (Novo) son especialmente útiles. Se describen también
otras celulasas adecuadas en los documentos WO 91/17243 de Novo, WO
96/34092, WO 96/34945 y
EP-A-0.739.982. En términos
prácticos, en las preparaciones comerciales actuales las cantidades
típicas son hasta 5 mg en peso, más típicamente 0,01 mg a 3 mg de
enzima activa por gramo de la composición detergente. Dicho de otra
forma, las composiciones de la presente invención comprenderán
típicamente de 0,001% a 5%, preferiblemente 0,01-1%
en peso de una preparación comercial de enzima. En los casos
particulares en los que la actividad de la preparación de enzima se
pueda definir de otro modo tal como con celulasas, se prefieren
unidades de actividad correspondientes (por ejemplo CEVU o Unidades
de Viscosidad Equivalente de Celulasa). Por ejemplo, las
composiciones de la presente invención pueden contener enzimas
celulasas en un nivel equivalente a una actividad de aproximadamente
0,5 a 1000 CEVU/gramo de composición. Las preparaciones de enzima
celulasa usadas para formular las composiciones de esta invención
tienen típicamente una actividad comprendida entre 1.000 y 10.000
CEVU/gramo en forma líquida, alrededor de 1.000 CEVU/gramo en forma
sólida.
La presente invención puede incluir componentes
opcionales usados convencionalmente en las composiciones de
tratamiento textil, por ejemplo: colorantes; conservantes;
tensioactivos; agentes antiencogimiento, agentes de encrespado de
telas, agentes quitamanchas, germicidas, fungicidas, antioxidantes
tales como hidroxitolueno butilado, agentes anticorrosión, y
similares.
La presente invención también puede incluir otros
ingredientes compatibles, incluyendo los que se describen en las
solicitudes en trámite junto a la presente de Nos. de serie
08/372.068, presentada el 12 de enero de 1995, Rusche, et
al.; 08/372.490, presentada el 12 de enero de 1995, Shaw, et
al.; y 08/277.558, presentada el 19 de julio de 1994, Hartman,
et al.
Dentro del alcance de la presente invención
también hay un procedimiento para preparar una composición mezclada
previamente y una composición suavizante de telas a partir de la
mezcla previa. Según otro aspecto de la invención, la composición
mezclada previamente comprende un compuesto suavizante de telas de
la invención y una cantidad eficaz de un componente seleccionado del
grupo que consiste en disolventes principales, disolventes solubles
en agua de bajo peso molecular, sal de calcio soluble en agua, sal
de magnesio soluble en agua, perfume, y mezclas de los mismos.
El uso de un disolvente principal permite a la
preparación de mezclas previas que comprenden el componente activo
suavizante (de 55% a 85%, preferiblemente de 60% a 80%, más
preferiblemente de 65% a 75%, en peso de la mezcla previa); el
disolvente principal (de 10% a 30%, preferiblemente de 13% a 25%,
más preferiblemente de 15% a 20%, en peso de la mezcla previa); y
opcionalmente disolvente soluble en agua (de 5% a 20%,
preferiblemente de 5% a 17%, más preferiblemente de 5% a 15%, en
peso de la mezcla previa). Estas mezclas previas contienen la
cantidad deseada de componente activo suavizante de telas y
suficiente disolvente principal y, opcionalmente, disolvente para
dar a la mezcla previa la viscosidad deseada para el intervalo de
temperatura deseado. Las viscosidades típicas adecuadas para el
procedimiento son menores que 1000 cps, preferiblemente menores que
500 cps, más preferiblemente menores que 300 cps. El uso de
temperaturas bajas mejora la seguridad, minimizando la evaporación
de disolvente, minimiza la degradación y/o pérdida de materiales
tales como el componente activo suavizante de telas biodegradable,
perfumes, etc., y reduce la necesidad de calentamiento, ahorrando
así los gastos del procesamiento. El resultado es un impacto y
seguridad medioambiental mejorados de la operación de
fabricación.
Ejemplos de las mezclas previas y los procesos
usados en ellas incluyen las mezclas previas que contienen
típicamente de 55% a 85%, preferiblemente de 60% a 80%, más
preferiblemente de 65% a 75%, de componente activo suavizante de
telas como se ejemplifica en los Ejemplos, mezclado con de 10% a
30%, preferiblemente de 13% a 25%, más preferiblemente de 15% a 20%,
de disolvente principal tal como 1,2-hexanodiol, y
de 5% a 20%, preferiblemente de 5% a 15%, de disolvente soluble en
agua tal como etanol y/o isopropanol y/o hexilenglicol.
Estas mezclas previas se pueden usar para
formular composiciones suavizantes de telas en procedimientos que
comprenden las etapas de:
- 1.
- Hacer una mezcla previa de componente activo suavizante de telas, 11% de etanol, y 17% de disolvente principal, dejar enfriar a temperatura ambiente.
- 2.
- Mezclar perfume en la mezcla previa.
- 3.
- Formar un asiento de agua con agua y HCl a temperatura ambiente. Opcionalmente añadir un quelante y/o antioxidante.
- 4.
- Añadir la mezcla previa en agua bajo una buena agitación.
- 5.
- Ajustar la viscosidad deseada con disolución de CaCl_{2}.
- 6.
- Añadir una disolución colorante para conseguir el color deseado.
Típicamente, el pH de la mezcla previa en agua se
ajusta de 1,5 a 5. Los componentes activos suavizantes de telas
cuaternarios diéster (DEQA), los disolvente principales y,
opcionalmente, los disolventes solubles en agua, se pueden formular
como mezclas previas que se pueden usar para preparar las
composiciones suavizantes de telas.
Como se ha discutido anteriormente, la invención
también comprende una composición sólida en forma de partículas que
comprende:
- (A)
- de 50% a 95%, preferiblemente de 60% a 90%, de dicho componente activo suavizante de telas biodegradable;
- (B)
- opcionalmente, de 0% a 30%, preferiblemente de 3% a 15%, de modificador de la dispersabilidad; y
- (D)
- de 0% a 10% de un modificador del pH.
Puesto que los componentes activos suavizantes de
telas de éster biodegradables son a veces lábiles a la hidrólisis,
es preferible incluir modificadores del pH opcionales en la
composición sólida en forma de partículas a la que se va a añadir
agua para formar composiciones suavizante líquidas diluidas o
concentradas estables. Dichas composiciones líquidas estables
deberían tener un pH (neto) de 2 a 5, preferiblemente de 2 a 4,5,
más preferiblemente de 2 a 4, y lo más preferiblemente de 3 a 4.
El pH se puede ajustar incorporando un ácido de
Bronsted sólido soluble en agua. Ejemplos de ácidos de Bronsted
adecuados incluyen ácidos minerales inorgánicos, tales como ácido
bórico, bisulfato sódico, bisulfato potásico, fosfato sódico
monobásico, fosfato potásico monobásico, y sus mezclas; ácidos
orgánicos, tales como ácido cítrico, ácido fumárico, ácido maleico,
ácido málico, ácido tánico, ácido glucónico, ácido glutámico, ácido
tartárico, ácido glicólico, ácido cloroacético, ácido fenoxiacético,
ácido 1,2,3,4-butanotetracarboxílico, ácido
bencenosulfónico, ácido bencenofosfónico, ácido
orto-toluenosulfónico, ácido
para-toluenosulfónico, ácido fenolsulfónico, ácido
naftalenosulfónico, ácido oxálico, ácido
1,2,4,5-piromelítico, ácido
1,2,4-trimelítico, ácido adípico, ácido benzoico,
ácido fenilacético, ácido salicílico, ácido succínico, y sus
mezclas; y mezclas de ácidos inorgánicos minerales y ácidos
orgánicos. Los modificadores del pH preferidos son ácido cítrico,
ácido glucónico, ácido tartárico, ácido
1,2,3,4-butanotetracarboxílico, ácido málico y sus
mezclas.
Opcionalmente, los materiales que pueden formar
clatratos sólidos, tales como ciclodextrinas y/o zeolitas, etc., se
pueden usar como coadyuvantes en la composición sólida en forma de
partículas como vehículos del huésped de ácidos y/o anhídridos
líquidos concentrados, tales como ácido acético, HCl, ácido
sulfúrico, ácido fosfórico, ácido nítrico, ácido carbónico, etc. Un
ejemplo de tales clatratos sólidos es el dióxido de carbono
adsorbido en zeolita A, como se describe en la patente de EE.UU nº
3.888.998 y la patente de Estados Unidos 4.007.134. Ejemplos de
complejos de inclusión de ácido fosfórico, ácido sulfúrico, y ácido
nítrico, y el procedimiento para su preparación se describen en la
patente de EE.UU nº 4.365.061.
Cuando se usa, el modificador del pH se usa
típicamente a un nivel de 0,01% a 10%, preferiblemente de 0,1% a 5%,
en peso de la composición.
Los gránulos se pueden formar preparando una masa
fundida, solidificándola enfriando, y después moliendo y tamizando
hasta el tamaño deseado. En una mezcla de tres componentes, por
ejemplo, tensioactivo no iónico, catiónico de cadena larga simple, y
DEQA, es más preferido, cuando se forman los gránulos, mezclar
previamente el tensioactivo no iónico y el compuesto catiónico
alquílico de cadena larga simple antes de mezclar en una masa
fundida del compuesto catiónico de diéster amonio cuaternario.
Es sumamente preferido que las partículas
principales 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 más pequeñas
y más grandes, pero preferiblemente de 85% a 95%, más
preferiblemente de 95% a 100%, están dentro de los intervalos
indicados. Las partículas más pequeñas y más grandes no proporcionan
emulsiones/dispersiones óptimas cuando se añaden al agua. Se pueden
usar otros métodos para preparar las partículas principales,
incluyendo enfriamiento por pulverización de la masa fundida. Las
partículas principales se pueden aglomerar para formar un polvo que
fluye libremente, no pegajoso y libre de polvo. La aglomeración
puede tener lugar en una unidad de aglomeración convencional (es
decir, mezclador Zig-Zag, Lodige) por medio de un
aglutinante soluble en agua. Ejemplos de aglutinantes solubles en
agua útiles en el anterior procedimiento de aglomeración incluyen
glicerol, polietilenglicoles, polímeros tales como PVA,
poliacrilatos, y polímeros naturales tales como azúcares.
La capacidad para fluir de los gránulos se puede
mejorar tratando la superficie de los gránulos con mejoradores del
flujo, tales como partículas de arcilla, sílice o zeolita, sales
inorgánicas solubles en agua, almidón, etc.
Se puede añadir agua a las composiciones
granulares, sólidas, en forma de partículas, para formar
composiciones suavizantes líquidas diluidas o concentradas para la
posterior adición al ciclo de aclarado del proceso de lavado con una
concentración de dicho compuesto suavizante catiónico biodegradable
de 0,5% a 50%, preferiblemente de 1% a 35%, más preferiblemente de
4% a 32%, en peso. La composición (1) sólida, en forma de
partículas, añadida al aclarado también se puede usar directamente
en el baño de aclarado para dar la concentración de uso adecuada
(por ejemplo, de 10 a 1.000 ppm, preferiblemente de 50 a 500 ppm, de
ingrediente activo suavizante total). Las composiciones líquidas se
pueden añadir al aclarado para dar las mismas concentraciones de
uso.
La temperatura del agua para la preparación
debería ser de 20ºC a 90ºC, preferiblemente de 25ºC a 80ºC. Para la
composición sólida se prefieren los tensioactivos catiónicos
alquílicos de cadena larga simple como modificador de la
viscosidad/dispersabilidad a un nivel de 0% a 15%, preferiblemente
de 3% a 15%, más preferiblemente de 5% a 15%, en peso de la
composición. Los tensioactivos no iónicos a un nivel de 5% a 20%,
preferiblemente de 8% a 15%, así como las mezclas de estos agentes,
también puede servir eficazmente como modificador de la
viscosidad/dispersabilidad.
Las partículas emulsionadas/dispersadas, formadas
cuando dichos gránulos se añaden a agua para formar concentrados
acuosos, tienen típicamente un tamaño promedio de partículas menor
que 10 micrómetros, preferiblemente menor que 2 micrómetros, y más
preferiblemente de 0,2 a 2 micrómetros, con el fin de que se consiga
una deposición eficaz sobre las telas. La expresión "tamaño
promedio de partículas", en el contexto de esta memoria
descriptiva, significa un tamaño promedio de partículas numérico, es
decir, más del 50% de las partículas tienen un diámetro menor que el
tamaño especificado.
El tamaño de partículas para las partículas
emulsionadas/dispersadas se determina usando, por ejemplo, un
analizador de tamaño de partículas Malvern.
Dependiendo de la selección particular del
tensioactivo no iónico y catiónico, puede ser deseable en ciertos
casos, cuando se usan los sólidos para preparar el líquido, emplear
un medio eficaz para dispersar y emulsionar las partículas (por
ejemplo, mezclador).
Las composiciones sólidas en forma de partículas
usadas para hacer composiciones líquidas pueden, opcionalmente,
contener electrólitos, perfume, agentes antiespumantes, auxiliares
de flujo (por ejemplo sílice), colorantes, conservantes, y/u otros
ingredientes opcionales descritos anteriormente.
Los beneficios de añadir agua a la composición
sólida en forma de partículas para formar composiciones acuosas que
se van a añadir más tarde al baño de aclarado incluyen la capacidad
para transportar menos peso haciendo de este modo más económico el
transporte, y la capacidad para formar composiciones líquidas
similares a las que se venden normalmente a los consumidores, por
ejemplo, las que están descritas en esta invención, con menor
entrada de energía (es decir, menor cizallamiento y/o menor
temperatura). Además, las composiciones suavizantes de telas sólidas
granulares, en forma de partículas, cuando se venden directamente a
los consumidores, tienen menos requisitos de envasado y recipientes
menores y más desechables. Los consumidores añadirán entonces las
composiciones a recipientes disponibles, más permanentes, y añaden
agua a las composiciones previamente diluidas, que están entonces
listas para uso en el baño de aclarado, como las composiciones
líquidas de esta invención. La forma líquida es más fácil de manejar
puesto que simplifica la medida y la dispensación.
La presente invención también se refiere a
composiciones sólidas suavizantes de telas sólidas activadas en una
secadora mejoradas que (A) están incorporadas en los artículos
fabricados, por ejemplo, en un sustrato, o (B) están en forma de
partículas similares a las descritas anteriormente (incluyendo,
cuando sea apropiado, aglomerados, pelets y pastillas de dichas
partículas). Tales composiciones contienen típicamente de 10% a 95%
de agente suavizante de telas.
En realizaciones preferidas, la presente
invención abarca artículos fabricados. Artículos representativos son
los que se adaptan para el uso de proporcionar beneficios únicos de
perfume y para suavizar telas en una secadora automática, del tipo
descrito en las patentes de las patentes de Estados Unidos números:
3.989.631; 4.055.248; 4.073.996; 4.022.938; 4.764.289; 4.808.086;
4.103.047; 3.736.668; 3.701.202; 3.634.947; 3.633.538; y 3.435.537;
y 4.000.340.
Los artículos fabricados típicos de este tipo
incluyen artículos que comprenden:
- I.
- una composición para el acondicionamiento de telas que comprende de 30% a 95% de agente suavizante de telas suavizables en secadora, normalmente sólido que comprende dicho componente activo suavizante de telas biodegradable; y
- II.
- un medio de dispensación que proporciona la liberación de una cantidad eficaz de dicha composición que incluye una cantidad eficaz de ii, suficiente para proporcionar control del olor, a telas en una secadora automática a temperaturas de operación de la secadora automática, por ejemplo, de 35ºC a 115ºC.
Cuando el medio de dispensación es un sustrato
flexible, p.ej., en configuración de lámina, la composición
suavizante de acondicionamiento de telas se fija por liberación
sobre el sustrato para proporcionar una relación en peso de
composición de acondicionamiento a sustrato seco en el intervalo de
10:1 a 0.5:1, preferiblemente de 5:1 a 1:1.
Las composiciones suavizantes de telas sólidas de
la presente invención pueden incluir componentes activos suavizantes
de telas catiónicos y no iónicos usados en combinación cada uno con
el otro.
La síntesis del compuesto suavizante de telas de
la presente invención se ilustra con más detalle en los siguientes
Ejemplos de Síntesis. Estos Ejemplos de Síntesis se proporcionan
sólo con propósito de ilustrar.
Se ponen 1.300 gramos de aceite de canola de
grado alimenticio (refinado, blanqueado, desgomado) y
aproximadamente 6,5 gramos de un catalizador de hidrogenación de
níquel comercial (Engelhard, "N-545"®)
correspondiente a aproximadamente 0,13% en peso de Ni, en un reactor
de hidrogenación que está equipado con un agitador. El reactor se
cierra herméticamente y se hace vacío. El contenido se calienta a
170ºC y se alimenta hidrógeno en el reactor. Se mantiene la
agitación a 450 rpm durante la reacción. Después de 10 minutos la
temperatura en el reactor es 191ºC y la presión de hidrógeno es 0,77
kg/cm^{2}. La temperatura se mantiene a 190ºC. Después de 127
minutos desde que se inició la alimentación de hidrógeno, la presión
de hidrógeno es 0,7 kg/cm^{2}. Se extrae una muestra de la masa de
reacción y se encuentra que tiene un Índice de Yodo de 78,0 y una
relación cis:trans de 1,098. Después de otros 20 minutos a 190ºC, la
presión de hidrógeno es 0,69 kg/cm^{2}. Se detiene la alimentación
de hidrógeno y el contenido del reactor se enfría con agitación. El
producto de reacción final tiene un Índice de Yodo de 74,5 y una
relación cis:trans de 1,35.
El producto que se forma en el reactor se saca y
se filtra. Tiene un punto de enturbiamiento de 22,2ºC. Se determina
las distribuciones de longitudes de cadena de los sustituyentes
acilo en la muestra tomada a 127 minutos, y del producto final, y
son como se muestra en la Tabla 1, en la que "sat." significa
saturado, y "mono" y "di" significan monoinsaturado y
diinsaturado respectivamente.
| Porcentaje aproximado (mol.) | ||
| Longitud de la cadena | Muestra a los 127 min. | Producto |
| C_{14}-sat. | 0,1 | 0,1 |
| C_{16}-sat. | 4,7 | 4,6 |
| C_{16}-mono. | 0,4 | 0,4 |
| C_{18}-sat. | 8,9 | 13,25 |
| C_{18}-mono. | 77,0 | 73,8 |
| C_{18}-di. | 4,5 | 3,1 |
| C_{20}-sat. | 0,7 | 0,75 |
| C-_{20}-mono. | 2,1 | 2,0 |
| Otros | 1,6 | 2,0 |
Se ponen 1.300 gramos de aceite de canola de
grado alimenticio y 5,2 gramos de un catalizador de hidrogenación de
níquel Engelhard, "N-545"® en un reactor de
hidrogenación que está equipado con un agitador. El reactor se
cierra herméticamente y se hace vacío. El contenido se calienta a
175ºC y se alimenta hidrógeno en el reactor. Se mantiene la
agitación a 450 rpm durante la reacción. Después de 5 minutos la
temperatura en el reactor es 190ºC y la presión de hidrógeno es 0,49
kg/cm^{2}.
La temperatura se mantiene a 190ºC. Después de
125 minutos desde que se inició la alimentación de hidrógeno, la
presión de hidrógeno es 0,49 kg/cm^{2}. Se extrae una muestra de
la masa de reacción y se encuentra que tiene un Índice de Yodo de
85,4. Después de otros 20 minutos a 190ºC, la presión de hidrógeno
es 0,42 kg/cm^{2}. Se detiene la alimentación de hidrógeno y el
contenido del reactor se enfría con agitación. El producto de
reacción final tiene un Índice de Yodo de 80,0. El producto que se
forma en el reactor se saca y se filtra. Tiene un punto de
enturbiamiento de 18,6ºC.
Se ponen 1.300 gramos de aceite de canola de
grado alimenticio y 2,9 gramos de un catalizador de hidrogenación de
níquel Engelhard, "N-545"® en un reactor de
hidrogenación que está equipado con un agitador. El reactor se
cierra herméticamente y se hace vacío. El contenido se calienta a
180ºC y se alimenta hidrógeno en el reactor. Se mantiene la
agitación a 450 rpm durante la reacción. Después de 5 minutos la
temperatura en el reactor es 192ºC y la presión de hidrógeno es 0,7
kg/cm^{2}. La temperatura se mantiene a 190 \pm 3ºC. Después de
105 minutos desde que se inició la alimentación de hidrógeno, la
presión de hidrógeno es 0,7 kg/cm^{2}. Se extrae una muestra de la
masa de reacción y se encuentra que tiene un Índice de Yodo de 85,5.
Después de otros 20 minutos a 190ºC, la presión de hidrógeno es 0,7
kg/cm^{2}. Se detiene la alimentación de hidrógeno y el contenido
del reactor se enfría con agitación. El producto de reacción final
tiene un Índice de Yodo de 82,4. El producto que se forma en el
reactor se saca y se filtra. Tiene un punto de enturbiamiento de
17,2ºC.
Se ponen 1.300 gramos de aceite de canola de
grado alimenticio y 1,4 gramos de un catalizador de hidrogenación
de níquel Engelhard, "N-545"® en un reactor de
hidrogenación que está equipado con un agitador. El reactor se
cierra herméticamente y se hace vacío. El contenido se calienta a
180ºC y se alimenta hidrógeno en el reactor. Después de 5 minutos la
temperatura en el reactor es 191ºC y la presión de hidrógeno es 0,7
kg/cm^{2}. La temperatura se mantiene a 190 \pm 3ºC. Después de
100 minutos desde que se inició la alimentación de hidrógeno, la
presión de hidrógeno es 0,7 kg/cm^{2}. Se extrae una muestra de la
masa de reacción y se encuentra que tiene un Índice de Yodo de 95,4.
Después de otros 20 minutos a 190ºC, la presión de hidrógeno es 0,7
kg/cm^{2}. Se detiene la alimentación de hidrógeno y el contenido
del reactor se enfría con agitación. El producto de reacción final
tiene un Índice de Yodo de 2,3. El producto que se forma en el
reactor se saca y se filtra. Tiene un punto de enturbiamiento de
34ºC.
Se ponen 1.300 gramos de aceite de canola de
grado alimenticio y 1,3 gramos de un catalizador de hidrogenación de
níquel Engelhard, "N-545"® en un reactor de
hidrogenación que está equipado con un agitador. El reactor se
cierra herméticamente y se hace vacío. El contenido se calienta a
190ºC y se alimenta hidrógeno en el reactor a una presión de
hidrógeno de 0,35 kg/cm^{2}. Después de 3 horas desde que se
inició la alimentación de hidrógeno, se extrae una muestra de la
masa de reacción y se encuentra que tiene un Índice de Yodo de 98.
Se interrumpe la hidrogenación, se añaden otros 0,7 gramos del mismo
catalizador, y se restablecen las condiciones de reacción a 190ºC
durante 1 hora más. Se detiene la alimentación de hidrógeno y el
contenido del reactor se enfría con agitación. El producto de
reacción final tiene un Índice de Yodo de 89,9. El producto que se
forma en el reactor se saca y se filtra. Tiene un punto de
enturbiamiento de 16,0ºC.
Se ponen 1.300 gramos de aceite de canola de
grado alimenticio y 2,0 gramos de un catalizador de hidrogenación de
níquel Engelhard, "N-545"® en un reactor de
hidrogenación que está equipado con un agitador. El reactor se
cierra herméticamente y se hace vacío. El contenido se calienta a
190ºC y se alimenta hidrógeno en el reactor a una presión de
hidrógeno de 0,35 kg/cm^{2}. Se mantiene la agitación a 420 rpm
durante la reacción de la alimentación de hidrógeno. Después de 130
minutos desde que se inició la alimentación de hidrógeno, se detiene
la alimentación de hidrógeno y el contenido del reactor se enfría
con agitación. El producto de reacción final tiene un Índice de Yodo
de 96,4. El producto que se forma en el reactor se saca y se filtra.
Tiene un punto de enturbiamiento de 11,2ºC.
Una mezcla de 1.200 gramos del aceite hidrogenado
del Ejemplo F de síntesis y 200 gramos del aceite hidrogenado del
Ejemplo A de síntesis se hidroliza tres veces con vapor a 250ºC a 42
kg/cm^{2} durante 2,5 horas con una relación de vapor:aceite de
1,2 (en peso). Se separa una solución acuosa que contiene glicerina
que se ha separado.
La mezcla resultante de ácidos grasos se destila
a vacío durante un total de 150 minutos, durante los cuales la
temperatura del recipiente sube gradualmente de 200ºC a 238ºC y la
temperatura de la cabeza sube gradualmente de 175ºC a 197ºC. Se
mantiene un vacío de 0,3-0,6 mm.
El producto de ácidos grasos de la destilación a
vacío tiene un Índice de Yodo de 99,1, un índice de amina (AV) de
197,6 y un índice de saponificación (SAP) de 198,6.
Los siguientes son ejemplos de síntesis de
compuestos suavizantes según la presente invención:
Se añaden a un reactor 489 gramos de ácido graso
de sebo parcialmente hidrogenado con un IV de 45 y un índice de
acidez de 206, disponible comercialmente bajo el nombre comercial
Distal 51 y vendido por Witco Corporation, el reactor se purga con
N2 y se añaden 149 gramos de trietanolamina con agitación. La
relación molar de ácido graso a trietanolamina es de 1,8:1. La
mezcla se calienta por encima de 150ºC y la presión se reduce para
eliminar el agua de condensación. Se prolonga la reacción hasta que
se alcanza un índice de acidez de 5.
El ácido graso de sebo parcialmente hidrogenado
indicado previamente también se encuentra disponible comercialmente
en Henkel bajo el nombre comercial Edenor HtiCT, o comercialmente
disponible en Unichema bajo el nombre comercial Prifac 5905.
A 627 gramos del producto de condensación, se
añadieron 122 gramos de dimetilsuflato con agitación continua. La
mezcla de reacción se mantiene a alrededor de 50ºC y la reacción se
continuó, verificando el valor de la amina residual. Se obtienen 749
gramos de compuesto suavizante de la invención.
El material cuaternizado se diluye opcionalmente
con, por ejemplo, 15% de isopropanol que disminuye el punto de
fusión del material proporcionando así una mayor facilidad en la
manipulación del material.
Se añaden a un reactor 504 gramos de ácido graso
oleico con un IV de 90 y un índice de acidez de 198, disponible
comercialmente bajo el nombre comercial Emersol 233 y vendido por
Henkel Corporation, el reactor se purga con N2 y se añaden 149
gramos de trietanolamina con agitación. La relación molar de ácido
graso a trietanolamina es de 1,8:1. La mezcla se calienta por encima
de 150ºC y la presión se reduce para eliminar el agua de
condensación. Se prolonga la reacción hasta que se alcanza un índice
de acidez de 2.
El ácido graso oleico anteriormente mencionado
también se encuentra disponible comercialmente en Henkel con el
nombre comercial Edenor Ti05.
A 629 gramos del producto de condensación, se
añadieron 122 gramos de dimetilsuflato con agitación continua. La
mezcla de reacción se mantiene a alrededor de 50ºC y la reacción se
continuó, verificando el valor de la amina residual.
Se obtienen 751 gramos de compuesto suavizante de
la invención.
El material cuaternizado se diluye opcionalmente
con, por ejemplo, 8% de etanol que disminuye el punto de fusión del
material proporcionando así una mayor facilidad en la manipulación
del material.
Se añaden a un reactor 571 gramos de ácido graso
de canola con un IV de aproximadamente 100 y un índice de acidez de
aproximadamente 196 como el obtenido según el ejemplo G de síntesis
de compuesto de ácido graso, el reactor se purga con N2 y se añaden
149 gramos de trietanolamina con agitación. La relación molar de
ácido graso a trietanolamina es de 2,0:1. La mezcla se calienta por
encima de 150ºC y la presión se reduce para eliminar el agua de
condensación. Se prolonga la reacción hasta que se alcanza un índice
de acidez de 3.
A 698 gramos del producto de condensación, se
añadieron 122 gramos de dimetilsuflato con agitación continua. La
mezcla de reacción se mantiene por encima de 50ºC y la reacción se
continuó, verificando el valor de la amina residual.
Se obtienen 820 gramos de compuesto suavizante de
la invención.
El material cuaternizado se diluye opcionalmente
con, por ejemplo, 15% de una mezcla de etanol/hexilenglicol 50:50
que disminuye el punto de fusión del material proporcionando así una
mayor facilidad en la manipulación del material.
Se añaden a un reactor 457 gramos de ácido graso
de canola con un IV de aproximadamente 100 y un índice de acidez de
aproximadamente 196 como el obtenido según el ejemplo G de síntesis
de compuesto de ácido graso, el reactor se purga con N2 y se añaden
149 gramos de trietanolamina con agitación. La relación molar de
ácido graso a trietanolamina es de 1,6:1. La mezcla se calienta por
encima de 150ºC y la presión se reduce para eliminar el agua de
condensación. Se prolonga la reacción hasta que se alcanza un índice
de acidez de 1.
A los 582 gramos del producto de condensación, se
añadieron 122 gramos de dimetilsuflato con agitación continua. La
mezcla de reacción se mantiene por encima de 50ºC y la reacción se
continúa, verificando el valor de la amina residual.
Se obtienen 704 gramos de compuesto suavizante de
la invención.
El material cuaternizado se diluye opcionalmente
con, por ejemplo, 8% de etanol que disminuye el punto de fusión del
material proporcionando así una mayor facilidad en la manipulación
del material.
El compuesto suavizante sintetizado anterior
también se ejemplifica debajo en los ejemplos de composición
suavizante de telas no limitantes.
En las composiciones suavizantes, las
abreviaturas que identifican los componentes tienen los siguientes
significados:
- Compuesto suavizante 1:
- Compuesto suavizante obtenido según el ejemplo de síntesis del compuesto suavizante 1
- Compuesto suavizante 2:
- Compuesto suavizante obtenido según el ejemplo de síntesis del compuesto suavizante 2
- Compuesto suavizante 3:
- Compuesto suavizante obtenido según el ejemplo de síntesis del compuesto suavizante 3
- Compuesto suavizante 4:
- Compuesto suavizante obtenido según el ejemplo de síntesis del compuesto suavizante 4
- IPA:
- Alcohol isopropílico
- TMPD:
- 2,2,4-trimeti-1,3-pentanodiol
- CHDM:
- 1,4 ciclohexanodimetanol
\newpage
| 1* | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Compuesto suavizante 1 | 8,0 | - | - | - | - |
| Compuesto suavizante 2 | - | 8,0 | 20 | 30 | 28 |
| IPA | 1,4 | - | - | - | - |
| Etanol | - | 0,7 | 1,7 | 2,6 | 2,4 |
| 1,2 Hexanodiol | - | 10 | 15 | - | - |
| 2-etil-1,3-hexanodiol | - | - | - | 12 | |
| TMPD | - | - | - | 12 | - |
| CHDM | - | - | - | 5 | 5 |
| HCl | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| Cloruro de calcio | 0,04 | - | - | - | - |
| Perfume | 0,5 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 2,0 |
| Colorante | 5 ppm | 5 ppm | 5 ppm | 5 ppm | 5 ppm |
| Agua desmineralizada | Balance | Balance | Balance | Balance | Balance |
| *no está dentro del alcance de la invención |
| 6 | 7 | 8 | 9 | |
| Compuesto suavizante 3 | 8,0 | 25 | - | 28 |
| Compuesto suavizante 4 | - | - | 30 | - |
| Etanol | 0,7 | 2,2 | 2,6 | 2,5 |
| Hexilenglicol | 0,7 | 2,2 | - | 2,5 |
| 1,2 Hexanodiol | 9 | 12 | 15 | 5 |
| TMPD | - | 5 | - | 9 |
| HCl | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| Perfume | 0,5 | 1,5 | 1,0 | 2,0 |
| Colorante | 5 ppm | 20 ppm | 20 ppm | 5 ppm |
| Agua desmineralizada | Balance | Balance | Balance | Balance |
Claims (17)
1. Una composición suavizante de telas acuosa
líquida transparente, que comprende:
- (i)
- de 1% a 80% en peso de la composición de un compuesto suavizante de telas biodegradable que comprende una sal de amonio cuaternario, siendo la sal de amonio cuaternizada un producto cuaternizado de condensación entre:
- a) -una fracción de ácidos grasos lineales o ramificados, saturados o insaturados, o de derivados de dichos ácidos, teniendo cada uno de dichos ácidos grasos o derivados una cadena hidrocarbonada en la que el número de átomos está entre 5 y 21, y
- b) -trietanolamina
- caracterizado porque dicho producto de condensación tiene un índice de acidez, medido por titulación del producto de condensación con una disolución de KOH estándar con fenolftaleína como indicador, menor que 6,5; y
- (ii)
- de 6% a 35%, en peso de la composición de un disolvente principal que tiene un ClogP de 0,15 a 0,64.
2. La composición según la reivindicación 1, en
la que la fracción de ácido graso contiene isómeros cis y trans con
una relación cis/trans de 1:1 a 50:1, preferiblemente de 3:1 a 50:1,
y más preferiblemente de 4:1 a 20:1.
3. La composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 o 2, en la que la relación molar de ácido
graso/trietanolamina es de 1:1 a 2,5:1.
4. La composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1-3 , en la que la relación molar
de ácido graso/trietanolamina es de 1,4:1 a 1,8:1, preferiblemente
1,5:1.
5. La composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1-3 , en la que la relación molar
de ácido graso/trietanolamina es de 1,8:1 a 2,2:1, preferiblemente
2,0:1.
6. La composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1-5, en la que dicho compuesto
tiene un índice de acidez menor que 5, preferiblemente menor que
3.
7. La composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1-6, en la que dicho compuesto
tiene la fórmula:
(1)[(R)_{4-m}-N^{(+)}-[(CH_{2})_{n}-Y-R^{1}]_{m}]
\ X^{(-)}
en la que cada sustituyente R es hidrógeno o un
alquilo C_{1}-C_{6} de cadena corta o un grupo
hidroxialquilo; cada Y es -O-(O)C-; la suma de los carbonos
en cada R^{1}, más uno cuando Y es -O-(O)C-, es
C_{6}-C_{22}, pero no más de un R^{1}, o
YR^{1}, sumando menos de 12 y después el otro R^{1}, o YR^{1},
suma al menos 16, comprendiendo cada R^{1} un alquilo ramificado o
alquilo insaturado C_{5}-C_{21} de cadena larga,
opcionalmente sustituido, siendo la relación de alquilo ramificado a
alquilo saturado de 5:95 a 95:5, y para el grupo alquilo insaturado,
el Índice de Yodo del ácido graso primario de este grupo R^{1} es
de 20 a 140, y en la que el contraión, X^{-} es un anión
compatible con el
suavizante.
8. Una composición suavizante de telas según una
cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en la que el
disolvente principal se selecciona entre mono-oles,
dioles C_{6}, dioles C_{7}, isómeros de octanodiol, derivados de
butanodiol, isómeros de trimetilpentanodiol, isómeros de
etilmetilpentanodiol, isómeros de propilpentanodiol, isómeros de
dimetilhexanodiol, isómeros de etilhexanodiol, isómeros de
metilheptanodiol, isómeros de octanodiol, isómeros de nonanodiol,
alquil-gliceril-éteres,
di(hidroxi-alquil)-éteres, y
aril-gliceril-éteres, gliceril-éteres aromáticos,
dioles alicíclicos y derivados, derivados alcoxilados de diol
C_{3-}C_{7}, dioles aromáticos, y dioles insaturados, y
sus
mezclas.
mezclas.
9. Una composición suavizante de telas según una
cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en la que el
disolvente principal se selecciona entre
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol,
etoxilatos de
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol,
1,2-hexanodiol, etoxilatos de
2-etil-1,3-hexanodiol,
1,2-ciclohexanodimetanol, y sus mezclas.
10. Una composición suavizante de telas según la
reivindicación 9, en la que dicho disolvente principal está presente
en forma de combinación de
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol
y 1,2 hexanodiol.
11. Una composición suavizante de telas según una
cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en la que
dicha composición comprende una cantidad eficaz, suficiente para
mejorar la claridad, de disolventes solubles en agua de bajo peso
molecular seleccionados del grupo que consiste en: etanol,
isopropanol, propilenglicol, 1,3-propanodiol,
carbonato de propileno, 1,4-ciclohexanodimetanol, y
sus mezclas, estando dichos disolventes solubles en agua a un nivel
que no formarán composiciones transparentes por sí mismos.
12. Una composición suavizante de telas según la
reivindicación 11, en la que dicha composición tiene un pH de 3 a
4.
13. Un método para el tratamiento de telas que
comprende la etapa de poner en contacto las telas en un medio acuoso
que contiene la composición suavizante como se define en una
cualquiera de las reivindicaciones 1-12.
14. Un método según la reivindicación 13, en el
que la relación molar de la fracción de ácido graso/amina terciaria
en el compuesto suavizante es de 1,5:1 a menos de 1,8:1,
preferiblemente 1,5:1, y el medio acuoso comprende una relación
molar de tensioactivo aniónico a dicho compuesto suavizante de la
invención de al menos 1:10.
15. Un método según la reivindicación 13, en el
que la relación molar de la fracción de ácido graso/amina terciaria
en el compuesto suavizantes es de 1,8:1 a 2:1, preferiblemente 2:1,
y el medio acuoso comprende una relación molar de tensioactivo
aniónico a dicho compuesto suavizante de la invención menor que
1:10.
16. Una composición mezclada previamente que
comprende (i) el compuesto suavizante de telas de una cualquiera de
las reivindicaciones 1-7;
- (ii)
- el disolvente principal de la reivindicación 1; y
- (iii)
- una cantidad eficaz de un componente seleccionado del grupo que consiste en disolventes solubles en agua de bajo peso molecular, sal de calcio soluble en agua, sal de magnesio soluble en agua, perfume, y sus mezclas.
17. El procedimiento para obtener una composición
suavizante de telas que comprende añadir la mezcla previa de la
reivindicación 16 a agua, ajustando el pH de 1,5 a 5; y añadir una
cantidad eficaz de sal de calcio y/o magnesio soluble en agua para
mejorar la viscosidad y/o claridad de la composición.
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