ES2283117T5 - Composiciones suavizantes. - Google Patents
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Abstract
Una composición suavizante que comprende un componente (A) que contiene una amina representada por la siguiente fórmula (I), una de sus sales o una mezcla de las mismas y un componente (B) que contiene un compuesto representado por la siguiente fórmula (II-2) como componente esencial y que opcionalmente contiene al menos uno de los compuestos representados por las fórmulas (II-1) y (II-3), en la que la relación del componente (A) al componente (B), concretamente (A)/(B), en peso está entre 2/8 y 8/2, y en el que el contenido del componente (B) es del 11 al 50% en peso, con la condición de que se excluye el caso en el que el componente (A) está representado por la siguiente fórmula (a-1) y el componente (B) es el siguiente representado por (b-1): en la que R1 y R2 son iguales o diferentes y cada uno de R1 y R2 representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo C1-3, -(CmH2mO)p-H, -CnH2n-X-R3 o -CqH2q-Y-R3; m, n y q son iguales o diferentes y cada uno de m, n y q representa un número entero de 1 a 6; p representa un número seleccionado entre 1 y 10; R3 representa un grupo alquilo o alquenilo C5-22 lineal o ramificado; X representa -OCO- o -COO-; e Y representa -NHCO-, -CONH-, -O- o -CH2-; con la condición de que al menos uno de R1 y R2 es -CnH2n-X-R3 o -CqH2q-Y-R3; en las que R4 representa un grupo alquilo C1-3 o -(CmH2mO)p-H; R5 representa un grupo alquilo o alquenilo C6-22, -CnH2n-X-R3 o -CqH2q-Y-R3; cada uno de m, n, p, q, R3, X e Y tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente; Z- representa un anión; y uno de los diversos R4 y R5 pueden ser iguales o diferentes entre sí:
Description
Composiciones suavizantes.
La presente invención se refiere a una
composición suavizante.
La mayoría de mercancías disponibles
comercialmente como composición suavizante para fibras son
composiciones que comprenden una sal de amonio cuaternaria que
contiene dos grupos alquilo de cadena larga en una molécula, que se
ejemplifica por un cloruro de di(alquilo de cadena
larga)dimetilamonio.
No obstante, la sal de amonio cuaternaria
descrita anteriormente presenta el problema de que, cuando sus
residuos después de un tratamiento se descargan al entorno tal como
un río, la mayoría de ellos se acumulan sin biodegra-
darse.
darse.
Como producto mejorado frente al problema
anteriormente mencionado, están disponibles comercialmente el
metilsulfato de
N-metil-N,N-bis(alcanoil
de cadena
larga-oxietil)-N-(2-hidroxietil)amonio,
cloruro de
N,N-dimetil-N,N-bis(alcanoiloxietil)amonio
o similares. Aunque la biodegradabilidad del producto mejorado está
mejorada en comparación con la de la sal de amonio cuaternaria
descrita anteriormente, no se puede decir que el producto mejorado
sea una base para un efecto suavizante suficientemente
satisfactorio.
Por otra parte, en los últimos años se están
haciendo populares las lavadoras que ahorran agua. Esto es, llevan
a cabo un tratamiento de lavado y suavizado con una menor cantidad
de agua que la que necesitan las máquinas convencionales. En el
caso de un tratamiento suavizante bajo tales condiciones, el
suavizante en el que está mezclada la sal de amonio cuaternaria
anteriormente descrita, tal y como está, se ve afectado por el
problema de que no se puede obtener el efecto suavizante de manera
suficiente.
Por otra parte, desde el punto de vista del
ahorro de recursos, energía o espacio es deseable que el suavizante
esté muy concentrado. No obstante, cuando la sal de amonio
cuaternaria descrita anteriormente se mezcla, tal y como está, en
una concentración elevada, existe el problema de una mayor
viscosidad, gelificación o separación durante el
almacenamiento.
Como técnica anterior, el documento
JP-A 6-228875 describe una
composición suavizante que comprende una sal de amonio cuaternaria
de di-alquilo de cadena larga y una amina de
di-alquilo de cadena larga en una relación de entre
99/1 a 85/15 y el documento JP-A
5-195432 describe una sal cuaternaria basada en un
éster de amida o una sal neutralizada con amina
terciaria/alcanolamida. No obstante, la sensación de prendas
acartonadas, etc. no se puede eliminar mediante ninguna de las
técnicas previas descritas anteriormente.
El documento
EP-A-0 634 475 se refiere a
dispersiones acuosas fluidas de baja viscosidad que contienen
concentraciones elevadas de suavizantes de tejidos. Las
composiciones comprenden una sal de un ácido orgánico o inorgánico
de un compuesto suavizante de tejidos que es una amida o un éster de
una amina terciaria y un compuesto biodegradable de amonio
cuaternario de éster graso.
Por consiguiente, el objeto de la presente
invención es proporcionar una composición suavizante que establece
un efecto suavizante favorable incluso a pesar de que se trate con
una pequeña cantidad de agua, que establece una sensación ligera o
poco acartonada, que tiene una biodegradabilidad elevada y que
además presenta una estabilidad de almacenamiento excelente incluso
a pesar de que se mezcle a una concentración elevada.
Los presentes inventores han descubierto que el
problema descrito anteriormente se puede resolver usando un
tensioactivo catiónico con al menos dos grupos seleccionados entre
alquilo y alquenilo de cadena larga en combinación con una amina
específica o una de sus sales. Y a continuación, los presentes
inventores han completado la presente invención.
Esto es, la presente invención proporciona la
composición suavizante que comprende un componente (A) que contiene
una amina representada por la siguiente fórmula (III), una de sus
sales o una mezcla de las mismas y un componente (B) que contiene
un compuesto representado por la siguiente fórmula
(II-2) como componente esencial y que opcionalmente
contiene al menos uno de los compuestos representados por las
fórmulas (II-1) y (II-3), en la que
la relación del componente (A) al componente (B), concretamente
(A)/(B), en peso está entre 2/8
y 8/2, y
y 8/2, y
en la que el contenido del
componente (B) es 11 a 50% en peso, en la que R^{1} representa un
átomo de hidrógeno, un grupo alquilo C_{1-3},
-(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H,
-C_{n}H_{2n}-X-R^{3} o
-C_{q}H_{2q}-Y-R^{3}; m, n y
q son iguales o diferentes y cada uno de m, n y q representa un
número entero de 1 a 6; p representa un número seleccionado entre 1
y 10; R^{3} representa un grupo alquilo o alquenilo
C_{5-22} lineal o ramificado; X representa -OCO-
o -COO-; e Y representa -NHCO-, -CONH-, y R^{2} es
-C_{q}H_{2q}-Y-R^{3};
en las que R^{4} representa un
grupo alquilo C_{1-3} o
-(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H; R^{5}
representa un grupo alquilo o alquenilo C_{6-22},
-C_{n}H_{2n}-X-R^{3} o
-C_{q}H_{2q}-Y-R^{3}; cada uno
de m, n, p, q, R^{3}, X e Y tiene el mismo significado que se ha
definido anteriormente; Z^{-} representa un anión; y uno de los
diversos R^{4} y R^{5} pueden ser iguales o diferentes entre
sí.
El componente (A) en la presente invención es
una amina representada por la fórmula (III), una de sus sales o una
mezcla de las mismas:
en la que R^{1} representa un
átomo de hidrógeno, un grupo alquilo C_{1-3},
-(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H,
-C_{n}H_{2n}-X-R^{3} o
-C_{q}H_{2q}-Y-R^{3}; m, n y q
son iguales o diferentes y cada uno de m, n y q representa un
número entero de 1 a 6; p representa un número seleccionado entre 1
y 10; R^{3} representa un grupo alquilo o alquenilo
C_{5-22} lineal o ramificado; X representa -OCO- o
-COO-; Y representa -NHCO-, o -CONH-; y R^{2} representa
-C_{q}H_{2q}-Y-R^{3}.
La amina representada por la fórmula (III) se
sintetiza mediante la acilación de un diaminoalcohol representado
por la fórmula (IV) con un ácido graso o uno de sus ésteres de
alquilo inferior:
en la que R^{1'} representa un
átomo de hidrógeno, un grupo alquilo C_{1-3},
-(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H, o
-C_{q}H_{2q}-NH_{2}; cada uno de m, n, p y q
tienen el mismo significado que se ha definido anteriormente; y
R^{2'} es -C_{q}H_{2q}-NH_{2}. El grado de
acilación en total preferentemente es de 1,2 a 2,5 y más
preferentemente de 1,5 a 2,3. Por ejemplo, el aminoalcohol
representado por la fórmula (IV) puede ser
N-metil-N-(2-hidroxietil)propanodiamina
o
N,N-di(2-hidroxietil)propanodiamina
o similares. El número de átomos de carbono en un resto acilo del
ácido graso o de su éster de alquilo inferior para su uso es
preferentemente de 6 a 22 y más preferentemente de 8 a 18. Por
ejemplo, es particularmente preferible un ácido graso de coco, un
ácido graso de sebo, ácido graso de sebo endurecido (o hidrogenado),
ácido esteárico de palma, ácido esteárico endurecido de palma o uno
de sus ésteres de alquilo inferior. Además, también se puede usar
una grasa y/o un aceite tal como un aceite de coco, sebo, sebo
endurecido, una estearina de palma y una estearina de palma
endurecida.
La sal de la amina se puede sintetizar de la
forma habitual por neutralización con un ácido inorgánico u orgánico
tal como ácido clorhídrico (una disolución acuosa de cloruro de
hidrógeno), ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido glicólico,
ácido láctico, ácido tartárico, ácido cítrico y ácido succínico.
La amina representada por la fórmula (III) está
representada preferentemente por la fórmula (Ic) o (Id):
en la que cada uno de R^{3} y
R^{6} tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente
e i representa 2 ó
3;
en la que cada uno de R^{3} e i
tiene el mismo significado que se ha definido
anteriormente.
El tensioactivo catiónico usado como componente
(B) en la presente invención contiene un componente representado
por la fórmula (II-2) como componente esencial y
adicionalmente puede contener un componente o componentes
representados por la fórmula (II-1) y/o
(II-3). El componente (II-2) está
representado preferentemente por la fórmula (IIa) o (IIb), en
particular:
en las que R^{4} representa un
grupo alquilo C_{1-3} o
-(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H; R^{5}
representa un grupo alquilo o alquenilo
C_{6-22},
-C_{n}H_{2n}-X-R^{3} o -C_{q}H_{2q}-Y-R^{3}; cada uno de m, n, p, R^{3}, X e Y tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente; Z^{-} representa un anión; y uno de los diversos R^{4} y R^{5} pueden ser iguales o diferentes entre sí;
-C_{n}H_{2n}-X-R^{3} o -C_{q}H_{2q}-Y-R^{3}; cada uno de m, n, p, R^{3}, X e Y tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente; Z^{-} representa un anión; y uno de los diversos R^{4} y R^{5} pueden ser iguales o diferentes entre sí;
en la que R^{3} tiene el mismo
significado que se ha definido anteriormente; R^{7} representa un
grupo metilo o hidroxietilo; y Z_{1}^{-} representa un ión
cloruro o un ión
metilsulfato;
en la que cada uno de R^{3},
R^{7} y Z_{1}^{-} tiene el mismo significado que se ha
definido anteriormente y r representa
2 ó 3.
2 ó 3.
Por ejemplo, el tensioactivo catiónico
representado por la fórmula (IIa) o (IIb) se sintetiza mediante la
acilación de un aminoalcohol tal como trietanolamina,
N-metildietanolamina,
N-metil-N-(2-hidroxietil)propanodiamina
y
N,N-di(2-hidroxietil)propanodiamina
con un ácido graso o uno de sus ésteres de alquilo inferior y la
posterior cuaternarización del producto resultante con un agente
cuaternarizante tal como cloruro de metilo (o clorometano) y
dimetilsulfato. El grado de acilación total preferentemente es de
1,1 a 2,8 y más preferentemente de 1,5 a 2,5. El ácido graso o su
éster de alquilo inferior para su uso preferentemente es el
mencionado anteriormente.
Preferentemente, la presente invención
proporciona una composición suavizante en la que el componente (B)
es un tensioactivo catiónico que contiene un componente representado
por la fórmula (II-5) como componente esencial y
que opcionalmente contiene un componente representado por la fórmula
(II-4) o (II-6):
\vskip1.000000\baselineskip
en las que R^{4} representa un
grupo alquilo C_{1-3} o
-(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H; R^{5'}
representa un grupo alquilo o alquenilo C_{6-22}
o -C_{n}H_{2n}-X-R^{3}; cada
uno de m, n, p, R^{3}, y X tiene el mismo significado que se ha
definido anteriormente; Z^{-} representa un anión; y uno de los
diversos R^{4} y R^{5'} pueden ser iguales o diferentes entre
sí.
La relación del componente (A) al componente
(B), concretamente (A)/(B), en peso en la composición suavizante de
la presente invención está entre 2/8 y 8/2, preferentemente entre
3/7 y 7/3 y particularmente de manera preferente entre 4/6 y 6/4.
Si (A)/(B) es inferior a 2/8, la composición suavizante presenta una
estabilidad de almacenamiento inferior, mientras que si (A)/(B) es
superior a 8/2, presenta un efecto suavizante inferior.
Los componentes (A) y (B) se pueden formar en la
composición suavizante líquida de la presente invención
dispersándolos en una cantidad total del 3 al 50% en peso en agua.
En este caso, los componentes (A) y (B) se pueden mezclar y a
continuación se pueden introducir en agua, o se pueden introducir en
agua uno después del otro. Alternativamente, los componentes
respectivos se pueden dispersar en agua de manera separada y a
continuación mezclarse.
La composición suavizante de la presente
invención preferentemente tiene un valor de pH de 1,5 a 6,0 y más
preferentemente de 2,0 a 5,0 a 25ºC con vistas a una capacidad de
dispersión y una estabilidad de almacenamiento del compuesto
amina.
Se puede añadir un alcohol superior o un ácido
graso superior para mejorar adicionalmente el comportamiento
suavizante. Como estabilizante de almacenamiento se puede añadir un
alcohol inferior tal como etanol e isopropanol, glicol o poliol así
como uno de sus aductos de óxido de etileno u óxido de propileno.
Además, si fuese necesario se puede añadir un tensioactivo no
iónico habitual, una sal inorgánica, un ajustador de pH, un agente
hidrótropo, un perfume, un agente desespumante, un pigmento y
similares.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 1 a 12 (Los ejemplos 1, 2,
y 6 a 8 son Ejemplos de
Referencia)
Como se muestra en la Tabla 1, se usaron
(A-1) a (A-5) como componente (A) y
(B-1) a (B-5) como componente (B).
Se dispersaron en agua en las cantidades mostradas en la Tabla 1
para preparar cada una de las composiciones suavizantes. Esta
composición se evaluó en cuanto al efecto suavizante y la
estabilidad de almacenamiento de la siguiente manera. Los
resultados se presentan en la Tabla 1.
Una mezcla de los componentes (A) y (B) se
fundió y se añadió gota a gota a agua con agitación. A continuación,
se le añadieron 6 mol/l de ácido clorhídrico adicionales para
ajustar el pH de la mezcla entre 2 y 3, de manera que se preparó
una dispersión con un contenido en sólidos del 20% en peso. Como
muestra control comparativa, se preparó una dispersión de
metilsulfato de
N-metil-N,N-bis(sebo
alcanoiloxietil)-N-(2-hidroxietil)amonio
de la misma manera que anteriormente.
3 kg de toallas de algodón disponibles
comercialmente o 3 kg de jerséis hechos con fibras de acrilato se
lavaron repetidamente 5 veces con un detergente "Attack"
(marca registrada, fabricado por Kao corporation) disponible
comercialmente en agua dura de una DH de 3,5º en una lavadora con
una capacidad de 30 litros. A continuación, se introdujo en ella 30
ml de la dispersión anterior y la mezcla resultante se trató con
agitación a 25ºC durante 1 minuto.
Las prendas tratadas en el procedimiento
descrito anteriormente se secaron al aire a temperatura ambiente y
a continuación se dejaron en una cámara a temperatura y humedad
constantes a 25ºC con una HR del 65% durante 24 horas. Estas
prendas se evaluaron en cuanto al efecto suavizante y la sensación
al tacto. Como control se usó un paño tratado con metilsulfato de
N-metil-N,N-bis(sebo
alcanoiloxietil)-N-(2-hidroxietil)amonio
para su evaluación mediante la prueba de comparación por parejas.
Los resultados se muestran usando los siguientes criterios. Para
una sensación de las prendas al tacto, se asigna "+" cuando el
jersey hecho de fibras de acrilato estaba menos acartonado que el
control y se asigna "-" cuando el jersey estaba más acartonado
que el control.
- +2:
- Más suave que el control o menos acartonado que el control.
- +1:
- Algo más suave que el control o algo menos acartonado que el control.
- 0:
- Igual en el efecto suavizante al control o igual en la sensación acartonada al control.
- -1:
- Algo más áspero que el control o algo más acartonado que el control.
- -2:
- Más áspero que el control o más acartonado que el control.
La dispersión preparada en el procedimiento
descrito anteriormente se dejó tranquilamente en una cámara a
temperatura constante a 30ºC durante 1 mes y a continuación se
evaluó visualmente para el estado de la dispersión usando los
siguientes criterios.
- O:
- Sin cambio después de 1 mes.
- X:
- Separada o espesa después de 1 mes.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos comparativos 1 a 6 y 9 a
11
Como se muestra en la Tabla 1, se dispersaron en
agua el componente (A) solo, el componente (B) solo o los
componentes (A) y (B) en las cantidades mostradas en la Tabla 1. A
continuación, se evaluaron en cuanto al efecto suavizante, la
sensación de las prendas al tacto y la estabilidad de almacenamiento
de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados se muestran
en la Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos comparativos 7 y
8
Como se muestra en la Tabla 1, en lugar del
componente (A) se usó una amina exenta de uniones éster
(C-1). La amina (C-1) se dispersó
en agua en la cantidad mostrada en la Tabla 1. La composición
resultante se evaluó de la misma manera que el Ejemplo 1 en cuanto
al efecto suavizante, la sensación de las prendas al tacto y la
estabilidad de almacenamiento. Los resultados se muestran en la
Tabla 1.
- A-1:
- Un producto reaccionado de N-metildietanolamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:2.
- A-2:
- Un producto reaccionado de trietanolamina con un ácido graso de sebo a una relación molar de 1:2.
- A-3:
- Un producto reaccionado de N-metil-N-(2-hidroxietil)propanodiamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:1,8.
- A-4:
- Un producto reaccionado de N,N-di-(2-hidroxietil)propanodiamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:1,9.
- A-5:
- Un producto reaccionado de N,N-di-(2-hidroxietil)etilendiamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:1,5.
- B-1:
- Un producto cuaternario por cloruro de metilo de un producto reaccionado de N-metildietanolamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:2.
- B-2:
- Un producto cuaternario por dimetilsulfato de un producto reaccionado de trietanolamina con un ácido graso de sebo a una relación molar de 1:2.
- B-3:
- Un producto cuaternario por cloruro de metilo de un producto reaccionado de N-metil-N-(2-hidroxietil)propanodiamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:1,8.
- B-4:
- Un producto cuaternario por dimetilsulfato de un producto reaccionado de N,N-di-(2-hidroxietil)propanodiamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:1,9.
- B-5:
- Un producto cuaternario por dimetilsulfato de N,N-di-(hidroxietil)etilendiamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:1,5.
- C-1:
- N,N-di-alquil sebo endurecido-N-metilamina.
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Como se muestra en los Ejemplos, la composición
suavizante de la presente invención presenta tanto un efecto
suavizante favorable como una estabilidad de almacenamiento
excelente. Por otra parte, la composición que solamente contiene el
componente (A) como se ha mostrado en el Ejemplo comparativo 1 ó 2 o
solamente el componente (B) como se ha mostrado en el Ejemplo
comparativo 3 ó 4 no puede satisfacer a la vez la estabilidad de
almacenamiento y el efecto suavizante. Además, si la composición
contiene ambos componentes (A) y (B), la composición no puede
satisfacer a la vez la estabilidad de almacenamiento y el efecto
suavizante, si la relación de (A)/(B) en peso no está dentro del
intervalo de 2/8 a 8/2, como se ha demostrado en cualquiera de los
Ejemplos comparativos 5, 6 y 9 a 11, al igual que sólo con el
componente (A) o (B). Además, como se muestra en el Ejemplo
comparativo 7 u 8, la composición que usa la amina exenta de unión
éster en lugar del componente (A) no puede satisfacer la
estabilidad de almacenamiento.
Entonces, la composición de uno cualquiera de
los Ejemplos 3 a 5 y 9 a 12 es la más preferible entre las
composiciones anteriormente mencionadas.
Claims (3)
1. Una composición suavizante que comprende un
componente (A) que contiene una amina representada por la siguiente
fórmula (III), una de sus sales o una mezcla de las mismas y un
componente (B) que contiene un compuesto representado por la
siguiente fórmula (II-2) como componente esencial y
que opcionalmente contiene al menos uno de los compuestos
representados por las fórmulas (II-1) y
(II-3), en la que la relación del componente (A) al
componente (B), concretamente (A)/(B), en peso está entre 2/8 y
8/2, y en el que el contenido del componente (B) es del 11 al 50%
en peso
en la que R^{1} representa un
átomo de hidrógeno, un grupo alquilo C_{1-3},
-(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H,
-C_{n}H_{2n}-X-R^{3} o
-C_{q}H_{2q}-Y-R^{3}; m, n y q
son iguales o diferentes y cada uno de m, n y q representa un
número entero de 1 a 6; p representa un número seleccionado entre 1
y 10; R^{3} representa un grupo alquilo o alquenilo
C_{5-22} lineal o ramificado; X representa -OCO- o
-COO-; e Y representa -NHCO-, -CONH-, y R^{2} representa
-C_{q}H_{2q}-Y-R^{3};
en las que R^{4} representa un
grupo alquilo C_{1-3} o
-(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H; R^{5}
representa un grupo alquilo o alquenilo C_{6-22},
-C_{n}H_{2n}-X-R^{3} o
-C_{q}H_{2q}-Y-R^{3}; cada uno
de m, n, p, q, R^{3}, X e Y tiene el mismo significado que se ha
definido anteriormente; Z^{-} representa un anión; y uno de los
diversos R^{4} y R^{5} pueden ser iguales o diferentes entre
sí.
2. La composición suavizante según la
reivindicación 1, en la que el componente (B) es un tensioactivo
catiónico que contiene un componente representado por la fórmula
(II-5) como componente esencial y que opcionalmente
contiene un componente representado por la fórmula
(II-4) o (II-6):
en las que R^{4} representa un
grupo alquilo C_{1-3} o
-(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H; R^{5'}
representa un grupo alquilo o alquenilo C_{6-22}
o -C_{n}H_{2n}-X-R^{3}; cada
uno de m, n, p, R^{3}, y X tiene el mismo significado que se ha
definido anteriormente; Z^{-} representa un anión; y uno de los
diversos R^{4} y R^{5'} pueden ser iguales o diferentes entre
sí.
3. La composición suavizante según la
reivindicación 1, que tiene un pH de 1,5 a 6,0.
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