ES2249006T3 - Composicion suavizante. - Google Patents
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Abstract
Una composición suavizante que comprende los siguientes componentes (A) y (B) en una relación en peso de (A):(B) de 1/9 a 9/1: (A) al menos una sal de amonio cuaternario que tiene al menos dos grupos alquilo o alquenilo de C5-C36 que están interrumpidos por una unión éster, una unión amida o una unión éter, donde la cantidad de sal de amonio cuaternario que tiene al menos tres grupos alquilo o alquenilo de C5- C36 que están interrumpidos por una unión éster, una unión amida o una unión éter es de al menos 25% en peso en el componente (A) y (B) un compuesto amino terciario representado por la siguiente fórmula (I), una sal del mismo o una mezcla de ellos: R1 N R3 (I) R2 donde R1 y R2 son iguales o diferentes y cada uno de R1 y R2 representa un grupo alquilo, hidroxialquilo o aminoalquilo de C1-C3, ó ¿(AO)nH, donde A representa un grupo etileno o propileno y n es un número seleccionado de 1 a 10, y R3 representa un grupo alquilo o alquenilo de C5- C36 que está interrumpido por una uniónéster, una unión amida o una unión éter donde la sal del compuesto amino terciario de la fórmula (I) es una sal con un ácido orgánico o inorgánico seleccionado entre ácido clorhídrico, acido sulfúrico, ácido acético, ácido glicólico y ácido cítrico.
Description
Composición suavizante.
La siguiente invención se refiere a una
composición suavizante.
La mayor parte de los productos comerciales
disponibles como composición suavizante para fibras son
composiciones que comprenden una sal de amonio cuaternario que
contienen dos grupos alquilo de cadena larga en una molécula y su
ejemplo típico es cloruro de di(alquil de cadena larga)
dimetil amonio.
Sin embargo, la sal de amonio cuaternario antes
descrita presenta el problema de que al descargar los residuos en el
entorno, por ejemplo en un río, tras un tratamiento, la mayor parte
de ellos se acumulan sin biodegradación.
Como producto mejorado frente al problema
anterior, se dispone de metil sulfato de
N-metil-N,N-bis(alcanoil
de cadena larga
oxietil)-N-(2-hidroxietil) amonio ó
cloruro de
N.N-dimetil-N,N-bis(alcanoiloxietil)
amonio. Aunque la biodegradabilidad del producto mejorado queda
potenciada al compararla con la de la sal de amonio cuaternario
antes descrita, el producto mejorado no puede considerarse como una
base que satisfaga suficientemente un efecto de suavizado.
Según esto, el objeto de la presente invención es
proporcionar una composición suavizante que presente un excelente
efecto de suavizado y una elevada biodegradabilidad y que evite la
sensación de aspereza.
Los autores de la presente invención han
encontrado que una sal de amonio cuaternario que tiene al menos dos
grupos alquilo de cadena larga se combina con un compuesto amino
específico o una sal del mismo, con lo que se puede resolver el
problema antes descrito.
Es decir, la presente invención proporciona una
composición suavizante que comprende los siguientes componentes (A)
y (B):
- (A)
- al menos una sal de amonio cuaternario que tiene al menos dos grupos alquilo o alquenilo de C_{5}-C_{36} que están interrumpidos por una unión éster, una unión amida o una unión éter,
donde la cantidad de sal de amonio
cuaternario que tiene al menos tres grupos alquilo o alquenilo de
C_{5}-C_{36} que están interrumpidos por una
unión éster, una unión amida o una unión éter es de al menos 25% en
peso en el componente (A),
y
- (B)
- un compuesto amino terciario representado por la siguiente fórmula (I), una sal del mismo o una mezcla de ellos
- donde R^{1} y R^{2} son iguales o diferentes y cada uno de R^{1} y R^{2} representa un grupo alquilo, hidroxialquilo o aminoalquilo de C_{1}-C_{3}, o -(AO)_{n}H, donde A representa un grupo etileno o propileno y n es un número y n es un número seleccionado entre 1 y 10, y R^{3} representa un grupo alquilo o alquenilo de C_{5}-C_{36} que está interrumpido por una unión éster, una unión amida o una unión éter (o en el que está insertado un grupo de unión éster, amida o éter), donde la sal del compuesto de amino terciario de la fórmula (I) es una sal con un ácido orgánico o inorgánico seleccionado entre ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido acético, ácido glicólico y ácido cítrico.
En el componente (A), la cantidad de sal de
amonio cuaternario que tiene al menos tres grupos alquilo o
alquenilo de C_{5}-C_{36} que están
interrumpidos por una unión éster, una unión amida o una unión éter
es preferiblemente de al menos 50% en peso.
Según esto, es preferible que la sal de amonio
cuaternario que tiene al menos dos grupos alquilo o alquenilo en el
componente (A) sea preferiblemente una sal con tres grupos alquilo o
alquenilo.
La relación de componente (A) a componente (B) en
peso es de 1/9 a 9/1.
El componente (A) es, preferiblemente, una sal de
amonio cuaternario que tiene al menos una unión éster.
Además, es preferible que el contenido total de
los componentes (A) y (B) sea de 3 a 50% en peso y que haya además
un vehículo líquido formando parte del contenido.
El componente (A) está representado
preferiblemente por la siguientes fórmulas (II) o (III) o una mezcla
de ellas:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde R^{6} representa un grupo
alquilo o hidroxialquilo de C_{1}-C_{3},
R^{7} representa
-C_{m}H_{2m}-X-R^{8}, m es un
entero de 1 a 6, X es -OCO-, -COO-, -NHCO-, -CONH- u -O-, R^{6}
representa un grupo alquilo o alquenilo de
C_{5}-C_{35}, Z^{-} representa un anión,
siempre que los dos grupos seleccionados de los R^{6'} y los
R^{7''} puedan ser iguales o
diferentes.
La relación de (II)/(III) es preferiblemente 3/1
a 0/1 y, más preferiblemente, 1/1 a 0/1.
Entre ellos el más preferible tiene el menos un
grupo éster y está representado además preferiblemente por las
siguientes fórmulas (IIa) y (IIIa), o (IIb) y (IIIb):
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde R^{9} representa un grupo
metilo o hidroxietilo, R^{10} representa un grupo alquilo o
alquenilo de C_{5}-C_{21}, y Z_{1} representa
un ión cloruro (Cl^{-} o metil sulfato
(ión).
donde cada uno de R^{9}, R^{10}
y Z_{1} ^{-} tienen el mismo significado antes definido y r es
2 ó
3.
Por ejemplo, los compuestos representados por las
fórmulas (IIa) y (IIIa) o (IIb) y (IIIb) se sintetizan por
acilación de un amino alcohol tal como trietanolamina,
N-metildietanolamina,
N-metil-N-(2-hidroxietil)propanodiamina
y
N,N-di(2-hidroxietil)propanodiamina
con un ácido graso o un éster de alquilo inferior del mismo y
posterior cuaternización del producto resultante con un agente de
cuaternización tal como cloruro de metilo (o clorometano) y sulfato
de dimetilo. El grado de acilación en total es preferiblemente 1,1
a 3,0 y, más preferiblemente, 1,5 a 3,0. El ácido graso o el éster
de alquilo inferior del mismo que se utiliza es preferiblemente un
ácido graso de coco, un ácido graso de sebo, un ácido graso de sebo
endurecido (o hidrogenado), ácido esteárico de un ácido esteárico
endurecido de palma, o un éster de alquilo inferior del mismo siendo
particularmente preferible ácido esteárico de un ácido esteárico
endurecido de palma o un éster de alquilo inferior del mismo. Se
pueden utilizar además una grasa y/o aceite tal como un aceite de
coco, sebo o sebo endurecido, estearina de palma y estearina de
palma endurecida. Aunque el producto que se puede obtener contiene
compuesto que tiene uno, dos o tres o más miembros seleccionados de
grupos alquilo o alquenilo de cadena larga, dependiendo del
aminoalcohol que se utiliza, es más que suficiente que el producto
que se obtiene se utilice como tal.
En el componente (B), cada R^{1}, R^{2} y
R^{3} del compuesto amino representado por la fórmula (I) tiene
el significado definido antes, pero es preferible que cada R^{1}
y R^{2} represente un grupo alquilo o hidroxialquilo de
C_{1}-C_{3}. R^{3} es preferiblemente un grupo
alquilo o alquenilo de C_{7}-C_{22} que está
interrumpido por una unión éster, una unión amida o una unión éter
y, más preferiblemente, el grupo que está interrumpido por una unión
éster o una unión amida. En particular es preferible un grupo
alcanoilo o alquenoiloxietilo, un grupo alcanoilo o
alquenoilaminoetilo, o un grupo alcanoilo o alquenoil
aminopropilo.
La sal del compuesto amino se puede sintetizar de
una manera usual por neutralización con un ácido inorgánico u
orgánico seleccionado entre ácido clorhídrico (una solución acuosa
de cloruro de hidrógeno), ácido sulfúrico, ácido acético, ácido
glicólico y ácido cítrico.
En la composición, la relación de mezcla de
componente (A) a componente (B), en peso, es preferiblemente de 1/9
a 9/1 y, desde el punto de vista de obtener una excelente actividad
de suavizado, lo más preferible es de 3/7 a 7/3.
Los componentes (A) y (B) se pueden formar en la
composición suavizante líquida dispersándolos en una cantidad total
de 3 a 50% en peso en un vehículo líquido tal como agua. En este
caso, los componentes (A) y (B) se pueden mezclar de antemano e
introducirse después en agua, o pueden introducirse uno tras otro en
agua. Alternativamente, se pueden dispersar por separado los
respectivos componentes en agua y mezclarse después.
Una dispersión con agua de la composición
suavizante de la presente invención tiene preferiblemente un pH 2 a
5 a la vista de una dispersabilidad y estabilidad en almacenamiento
del compuesto amino.
Se puede añadir un alcohol superior o ácido graso
superior con el fin de mejorar más la acción suavizante. Se puede
añadir un alcohol inferior tal como etanol e isopropanol, glicol o
polialcohol así como aducto de óxido de etileno u óxido de propileno
como estabilizante en el almacenamiento. Además, se puede añadir, si
es necesario, un agente tensioactivo no-iónico
convencional, una sal inorgánica, un agente de ajuste del pH, un
agente hidrotrópico, un perfume, un agente desespumante, un pigmento
y similar, si es necesario.
Ejemplos 1-1 a
1-7
Como componente (A) se utilizó
(A-1) un producto cuaternario por dimetil sulfato de
un producto de reacción de trietanolamina con un ácido graso de sebo
a una relación molar de 1:1,9, mientras que se utilizó
(B-1) N-(sebo-alcanoilaminopropil
endurecido en 3)-N,N-dimetilamina
como componente (B). Se dispersaron en agua en las cantidades de
mezcla mostradas en la Tabla 1, y luego se ajustó el pH de la
dispersión resultante a 2,5 por adición, gota a gota, de ácido
clorhídrico para obtener cada una de las diversas composiciones de
suavizante. Se evaluó cada una de las composiciones en cuanto al
efecto suavizante de la manera que se describe a continuación Los
resultados se muestran en la Tabla 2.
Se fundió una mezcla de los componentes (A) y (B)
y se añadió gota a gota a agua agitando al mismo tiempo. Se añadió
entonces, gota a gota, a lo anterior un ácido inorgánico u orgánico
para preparar una dispersión que tiene un contenido de sólidos y pH
predeterminados. Como muestra control comparativa, se preparó de
manera análoga una dispersión al 5% de metil sulfato de
N-metil-N,N-bis(sebo
alcanoil-oxietil-N-(2-hidroxietil)
amonio de la misma manera anterior.
Aquí no es esencial que la dispersión sea ácida
pero el pH es preferiblemente 2 a 5 desde el punto de vista de la
dispersabilidad y estabilidad en el almacenamiento tal como se ha
descrito antes.
Se lavaron 2 kg de toallas de algodón comerciales
o 2 kg de ropas de tejido de jersey hechas de fibra de acrilato, de
manera repetida cinco veces con un detergente comercial de marca
comercial "Attack" (fabricado por Kao Corporation) en agua de
una dureza de 3,5º DH en una máquina lavadora de 30 litros de
capacidad. Se introdujeron a continuación 25 ml de la anterior
dispersión y la mezcla resultante se trató, bajo agitación, a 25º
centígrados durante 1 minuto.
Los tejidos tratados por el método antes descrito
se secaron al aire a temperatura ambiente y se dejaron entonces en
una cámara a temperatura y humedad constantes a 25ºC bajo humedad
relativa (RH) del 65%, durante 24 horas. Estos tejidos se evaluaron
en cuanto al efecto suavizante. Se utilizó como control un tejido
tratado con de metil sulfato de
N-metil-N,N-bis(sebo
alcanoil-oxietil-N-(2-hidroxietil)
amonio para evaluación por el ensayo de comparación de períodos. La
evaluación del efecto suavizante y de la sensación al tacto de los
tejidos se expresa utilizando los siguientes criterios. Se asigna
una sensación al tacto de los tejidos de "+" cuando un tejido
de jersey hecho de fibras de acrilato es menos áspero que el
control y de "-" cuando es más áspero que el control.
+2: más suave que el control o menos áspero que
el control.
+1: algo más suave que el control o algo menos
áspero que el control.
\;0: del mismo efecto suavizante que el control o igual de áspero que el control.
-1: algo más duro que el control o algo más
áspero que el control.
-2: más duro que el control o más áspero que el
control.
Ejemplos 2 a
13
De la misma manera que en el Ejemplo 1, se
dispersaron el componente (A) y el componente (B) mostrados en la
Tabla I en agua en las cantidades mostradas en la Tabla 1, luego se
ajustó la mezcla resultante al pH que se da en la Tabla 1 con el
ácido mostrado en esa misma Tabla 1, y la composición resultante se
evaluó en cuanto el efecto suavizante y la sensación al tacto de los
tejidos de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados se
muestran en la Tabla 2.
Ejemplos Comparativos 1 a
6
Como se muestra en la Tabla 1, se dispersaron uno
u otro de los componentes (A) y (B) en agua en la cantidad dada en
la Tabla 1 y se ajustó entonces el pH, si era necesario, hasta el pH
mostrado en la Tabla 1 con el ácido descrito en la Tabla 1, y la
composición resultante se evaluó en cuanto al efecto de suavizado y
sensación al tacto de los tejidos como en el Ejemplo 1. Los
resultados se dan en la Tabla 2.
| Componente | Componente | ||||||
| Clase | Cantidad | Clase | Cantidad | Ácido inorgánico u Orgánico | pH | ||
| (% en p). | (% en p). | ||||||
| 1-1 | A-1 | 4,5 | B-1 | 0,5 | Ácido clorhídrico | 2,5 | |
| 1-2 | A-1 | 4,0 | B-1 | 1,0 | Ácido clorhídrico | 2,5 | |
| 1-3 | A-1 | 3,5 | B-1 | 1,5 | Ácido clorhídrico | 2,5 | |
| 1-4 | A-1 | 2,5 | B-1 | 2,5 | Ácido clorhídrico | 2,5 | |
| 1-5 | A-1 | 2,0 | B-1 | 3,0 | Ácido clorhídrico | 2,5 | |
| 1-6 | A-1 | 1,0 | B-1 | 4,0 | Ácido clorhídrico | 2,5 | |
| 1-7 | A-1 | 0,5 | B-1 | 4,5 | Ácido clorhídrico | 2,5 | |
| Ejemplos | |||||||
| 4 | A-4 | 2,5 | B-1 | 2,5 | Ácido glicólico | 4,5 | |
| 5 | A-1 | 2,5 | B-2 | 2,5 | Ácido cítrico | 4,5 | |
| 6 | A-1 | 2,5 | B-3 | 2,5 | Ácido cítrico | 4,5 | |
| 7 | A-1 | 2,5 | B-4 | 2,5 | Ácido sulfúrico | 3,0 | |
| 8 | A-1 | 2,5 | B-5 | 2,5 | Ácido sulfúrico | 3,0 | |
| 9 | A-1 | 2,5 | B-6 | 2,5 | Ácido sulfúrico | 3,0 | |
| 10 | A-5 | 2,5 | B-1 | 2,5 | Ácido clorhídrico | 2,5 | |
| 11 | A-6 | 2,5 | B-1 | 2,5 | Ácido clorhídrico | 2,5 | |
| 12 | A-7 | 2,5 | B-2 | 2,5 | Àcido clorhídrico | 2,5 | |
| 13 | A-8 | 2,5 | B-2 | 2,5 | Ácido clorhídrico | 2,5 | |
| 1 | A-1 | 5,0 | 3,6 | ||||
| Ejemplos Comparativos | |||||||
| 3 | A-4 | 5,0 | 3,5 | ||||
| 4 | B-1 | 5,0 | Ácido clorhídrico | 2,5 | |||
| 5 | B-2 | 5,0 | Ácido clorhídrico | 2,5 | |||
| 6 | B-7 | 5,0 | Ácido clorhídrico | 2,5 |
\vskip1.000000\baselineskip
- A-1:
- Un producto cuaternario por dimetil sulfato de un producto de reacción de trietanolamina con un ácido graso de sebo a una relación molar de 1:1,9 (donde dialquilo/trialquilo = 56/44 en peso)
- A-4:
- Un producto cuaternario por dimetil sulfato de un producto de reacción de N,N-di(2-hidroxietil)propanodiamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:2,2 (donde dialquilo/trialquilo = 57/43 en peso).
- A-5:
- Un producto cuaternario por dimetil sulfato del producto de reacción de trietanolamina con un ácido graso de sebo a una relación molar de 1:2,3 (donde dialquilo/trialquilo = 40/60 en peso)
- A-6:
- Un producto cuaternario por dimetil sulfato de un producto de reacción de trietanolamina con un ácido graso de sebo a una relación molar de 1:3,0 (donde dialquilo/trialquilo = 0/100 en peso)
- A-7:
- Un producto cuaternario por dimetil sulfato de un producto de reacción de N.N-di(2-hidroxietil)propanodiamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:3,0 (donde dialquilo/trialquilo = 0/100 en peso)
- A-8:
- Un producto cuaternario por dimetil sulfato de un producto de reacción de N,N-di(2-hidroxietil)etilendiamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:3,0 (donde dialquilo/trialquilo = 0/100 en peso).
- B-1:
- N-(sebo alcanolaminopropil endurecido en 3)-N,N-dimetilamina
- B-2:
- N-(3-sebo alcanolaminopropil)-N-(2-hidroxietil)-N-metilamina.
- B-3:
- N-(palma-estearoilaminopropil endurecido en 3)-N,N-di(2-hidroxietil)amina
- B-4:
- N-(sebo alcanoiloxietil endurecido en 2)-N,N-dimetilmetilamina.
- B-5:
- El producto de reacción de metildietanolamina con un ácido graso endurecido a una relación molar de 1:1.
- B-6:
- Un producto de reacción de trietanolamina con aminometil etanolamina a una relación mol de 1:1.
- B-7:
- Un producto cíclico condensado (o concentrado) con aminoetil etanolamina de un ácido graso de sebo endurecido.
Se analizó una forma dialquílica o trialquílica
del componente (A) como se ha mencionado antes utilizando los
siguientes columna, eluyente y detector en una cromatografía de
líquidos.
| Columna: | Wakosil-II 5C-18HG, \diameter 4,0 mm, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. |
| Eluyente: | una solución de ácido fosfórico al 1%, etanol/alcohol isopropílico = 95/5 (volumen/volumen) |
| Detector: | UV 215 nm |
| No. de los Ejemplos y Ejemplos | Resultado de la evaluación en cuanto al | Evitación de Sensación | ||
| comparativos | Efecto suavizante | de aspereza | ||
| Toallas de algodón | Ropas de jersey hechas | |||
| de fibras de acrilato | ||||
| 1-1 | +1 | +1 | 0 | |
| 1-2 | +1 | +1 | 0 | |
| 1-3 | +2 | +2 | +1 | |
| 1-4 | +2 | +2 | +1 | |
| 1-5 | +2 | +2 | +1 | |
| 1-6 | +1 | +1 | +1 | |
| 1-7 | +1 | +1 | +1 | |
| Ejemplos | ||||
| 4 | +1 | +2 | 0 | |
| 5 | +1 | +2 | 0 | |
| 6 | +1 | +1 | 0 |
| No. de los Ejemplos y Ejemplos | Resultado de la evaluación en cuanto al | Evitación de Sensación | ||
| comparativos | Efecto suavizante | de aspereza | ||
| Toallas de algodón | Ropas de jersey hechas | |||
| de fibras de acrilato | ||||
| 7 | +1 | +2 | 0 | |
| 8 | +1 | +1 | 0 | |
| 9 | +1 | +1 | 0 | |
| 10 | +2 | +2 | +2 | |
| 11 | +2 | +2 | +2 | |
| 12 | +2 | +2 | +2 | |
| 13 | +2 | +2 | +2 | |
| 1 | 0 | 0 | 0 | |
| Ejemplos Comparativos | ||||
| 3 | +1 | -1 | 0 | |
| 4 | -2 | -2 | -2 | |
| 5 | -2 | -2 | -2 | |
| 6 | -2 | -2 | -2 |
Las composiciones de los Ejemplos
1-3 a 1-5 y 10 a 13 son las más
preferibles de los Ejemplos antes descritos.
Se ve que la composición de la presente invención
tiene un excelente comportamiento de suavizado cuando la relación
del componente (A) al componente (B) en peso está en el intervalo de
1/9 9/1 y aún más excelente comportamiento para el suavizado en el
intervalo de 3/7 a 7/3.
Claims (5)
1. Una composición suavizante que comprende los
siguientes componentes (A) y (B) en una relación en peso de (A):(B)
de 1/9 a 9/1:
- (A)
- al menos una sal de amonio cuaternario que tiene al menos dos grupos alquilo o alquenilo de C_{5}-C_{36} que están interrumpidos por una unión éster, una unión amida o una unión éter, donde la cantidad de sal de amonio cuaternario que tiene al menos tres grupos alquilo o alquenilo de C_{5}-C_{36} que están interrumpidos por una unión éster, una unión amida o una unión éter es de al menos 25% en peso en el componente (A) y
- (B)
- un compuesto amino terciario representado por la siguiente fórmula (I), una sal del mismo o una mezcla de ellos:
donde R^{1} y R^{2} son iguales
o diferentes y cada uno de R^{1} y R^{2} representa un grupo
alquilo, hidroxialquilo o aminoalquilo de
C_{1}-C_{3}, o -(AO)_{n}H, donde A
representa un grupo etileno o propileno y n es un número
seleccionado de 1 a 10, y R^{3} representa un grupo alquilo o
alquenilo de C_{5}-C_{36} que está interrumpido
por una unión éster, una unión amida o una unión éter donde la sal
del compuesto amino terciario de la fórmula (I) es una sal con un
ácido orgánico o inorgánico seleccionado entre ácido clorhídrico,
ácido sulfúrico, ácido acético, ácido glicólico y ácido
cítrico.
2. La composición suavizante según la
reivindicación 1, donde el componente (A) es la sal de amonio
cuaternario que tiene tres grupos alquilo o alquenilo de
C_{5}-C_{36} que pueden estar interrumpidos por
una unión éster, una unión amida o una unión éter.
3. La composición suavizante según la
reivindicación 1 o la 2 donde la relación de componente (A) a
componente (B) en peso es de 3/7 a 7/3.
4. La composición suavizante según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, donde el componente (A) es una sal de
amonio cuaternario que tiene al menos una unión éster.
5. La composición suavizante según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4 que es líquida y donde el contenido total
de componente (A) y componente (B) es de 3 a 50% en peso y un
vehículo líquido que forma parte del contenido de la misma.
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