ES2332670T3 - Composiciones acondicionadoras de tejidos. - Google Patents
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Abstract
Una composición suavizante de tejidos, que comprende de 1 a 80% en peso de un material suavizante de tejidos de amonio cuaternario unido a éster que comprende una mezcla cuaternizada de mono-, di- y tri-éster de alcanolamina en la que el contenido de tri-éster de dicha mezcla es de 25 a 50% en peso de dicha mezcla, en la cual: (i) cuando el contenido de tri-éster es de 25 a 30% en peso de dicha mezcla, el contenido de aminas libres de la composición es de menos de 0,5% en peso basado en el peso de dicha mezcla, (ii) cuando el contenido de tri-éster es de más de 30% en peso de dicha mezcla, el contenido de aminas libres de la composición es de menos de 6% en peso basado en el peso de dicha mezcla, conteniendo la composición menos de 1% en peso de ácido graso libre basado en dicha mezcla.
Description
Composiciones acondicionadoras de tejidos.
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La presente invención se refiere a composiciones
acondicionadores de tejidos. Más específicamente, la invención se
refiere a composiciones suavizantes de tejidos que comprenden
compuestos de amonio cuaternario unidos a ésteres que exhiben una
buena estabilidad reológica.
Se conocen composiciones líquidas
acondicionadoras de tejidos que suavizan los tejidos en el ciclo de
aclarado.
Estas composiciones comprenden menos de 7,5% en
peso de componente activo suavizante, en cuyo caso la composición
es definida como "diluida", de 7,5% a aproximadamente 30% en
peso de componente activo, en cuyo caso las composiciones se definen
como "concentradas" o más de aproximadamente 30% en peso de
componente activo, en cuyo caso la composición se define como
"superconcentrada".
Las composiciones concentradas y
superconcentradas son deseables ya que requieren menos envasado y,
por lo tanto son más compatibles con el medio ambiente que las
composiciones diluidas o semi-diluidas.
Un problema frecuentemente asociado a las
composiciones acondicionadoras de tejidos, como se definió
anteriormente, es que el producto no es estable en almacenamiento,
especialmente cuando es almacenado a temperaturas elevadas. La
inestabilidad se puede manifestar por sí misma como un espesamiento
del producto en almacenamiento, incluso hasta el punto en que el
producto ya no puede ser vertido.
El problema del espesamiento en almacenamiento
es particularmente evidente en composiciones suavizantes de tejidos,
concentradas y superconcentradas, que comprenden un material
suavizante de tejidos de amonio cuaternario unido a ésteres que
tiene una o más cadenas alquílicas completamente saturadas.
Sin embargo, es deseable usar compuestos unidos
a ésteres debido a su biodegradabilidad inherente y usar compuestos
suavizantes de tejidos de amonio cuaternario completamente saturados
de forma sustancial debido a sus excelentes cualidades suavizantes y
porque son más estables frente a la degradación oxidativa (que
puede conducir a la generación de malos olores) que los compuestos
suavizantes de amonio cuaternario parcialmente saturados o
completamente insaturados.
De los tipos conocidos de materiales de amonio
cuaternario unidos a ésteres, es deseable usar los basados en
trietanolamina que comprenden al menos algún componente unido a
mono-éster y al menos algún componente unido a tri-éster.
Un problema adicional que se conoce que afecta a
las composiciones suavizantes de tejidos concentradas y
superconcentradas es que la viscosidad inicial de una composición
completamente formulada puede ser muy elevada, hasta un punto en
que la composición sea sustancialmente imposible de verter.
El problema de la viscosidad inicial
indeseablemente elevada y la estabilidad de la viscosidad en
almacenamiento ha sido previamente abordado de diversas formas.
Por ejemplo el documento
EP-A2-0415698 (Unilever) describe el
uso de electrolitos, polielectrolitos o polímeros desacoplantes
para reducir la viscosidad inicial de composiciones suavizantes de
tejidos.
Es conocido también que un aporte de energía
como trituración o cizallamiento del producto puede reducir la
viscosidad. Sin embargo, las composiciones producidas mediante
estas dos aproximaciones pueden adolecer de inestabilidad coloidal.
También, los productos de trituración o cizallamiento en
procedimiento de fabricación a escala industrial requieren tiempo y
son caros.
El documento DE 2503026 (Hoechst) describe
formulaciones que comprenden 3-12% de un suavizantes
(una mezcla de compuestos de amonio cuaternario que no son de
ésteres y compuestos que contienen grupos imidazolino),
1-6% de un desinfectante catiónico,
0,1-5% de un alcohol inferior,
0,5-5% de un alcohol graso y 0-5% de
un emulsionante no iónico.
El documento WO 99/50378 (Unilever) se refiere a
composiciones que comprenden de 1 a 8% de un compuesto de amonio
cuaternario, un agente estabilizante y un alcohol graso. El alcohol
graso está presente con el fin de espesar la composición
diluida.
El documento WO 03/ 022970 describe una
composición acondicionadora de tejidos que comprenden:
(a) de 7,5 a 80% en peso de un material
suavizante de tejidos de amonio cuaternario unido a ésteres que
comprende al menos un componente de mono-éster y al menos un
componente de tri-éster;
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(b) de 0,01 a 10% en peso de un tensioactivo no
iónico; y
(c) más de 1,5% a 15% en peso de un agente
complejante graso;
en la que la relación en peso de componente de
mono-éster de compuesto (a) a compuesto (c) es de 5:1 a 1:5.
Está establecido que se ha encontrado
sorprendentemente que incorporando un componente graso que comprende
una cadena alquílica larga, como alcoholes grasos o ácidos grasos
(denominados en lo sucesivo "agentes complejantes grasos")
junto con un tensioactivo no iónico en composiciones suavizantes
que comprenden un material suavizante de amonio cuaternario que
tiene cadenas alquílicas que están de forma sustancial
completamente saturadas, al menos algún componente unido a
mono-éster y al menos algún componente unido a tri-éster, en que el
agente complejante graso está presente en una cantidad
significativamente mayor que la normalmente presente en
composiciones suavizantes de tejidos tradicionales, se pueden
memorar enormemente entonces la estabilidad y la viscosidad inicial
de la composición. En particular, se puede evitar el espesamiento no
deseable de la composición en almacenamiento.
La referencia describe que los componentes
típicos en el material ESTERQUAT incluyen 10-30% de
mono-éster, 20-60% de di-éster,
10-30% de tri-éster y 0,2-1,0% de
ácido graso libre. No hay ninguna descripción del contenido de
aminas libres.
Se encuentran descripciones similares en los
documentos WO 03/022969, WO 03/ 02271, WO 03/022972, WO 03/022697 y
EP 1323818.
Otras patentes han abordado la distribución de
los componentes de ésteres en el agente suavizantes de amonio
cuaternario.
El documento US 6323167 describe una composición
suavizante de materias textiles que comprende, como un agente
suavizante, una sal de amonio cuaternario que comprende una mezcla
de componentes de mono-, di- y tri-ésteres en que la cantidad de un
di-éster cuaternario es mayor que 55% en peso y la cantidad de
tri-éster cuaternario es menor que 20% en peso, basadas en la
cantidad total de sal de amonio cuaternario. No hay ninguna
descripción del contenido de aminas libres.
El documento WO 93/23510 describe composiciones
suavizantes de tejidos concentradas en las que el componente de
di-éster es al menos un 80% y el componente de mono-éster es hasta
20%. Está establecido que para el efecto suavizante, el porcentaje
de di-éster debe ser tan elevado como sea posible, preferentemente
más de 90%.
El documento WO 91/01295 describe compuestos de
amonio cuaternario con una función amino-éster que son usados como
suavizantes de materias textiles. Los compuestos descritos tienen
diferentes distribuciones de ésteres, variando el contenido de
mono-éster en el intervalo de 10 a 24%, variando el contenido de
di-éster en el intervalo de 40 a 62% y variando el contenido de
tri-éster en el intervalo de 26 a 43%.
Generalmente, los ésteres cuaternarios se
preparan mediante reacción de un ácido graso con una
trialcanolamina, por ejemplo, trietanolamina y seguidamente son
cuaternizados, por ejemplo, con sulfato de
di-metilo. La relación de ácido graso a
trietanolamina afecta a la distribución de los mono-, di- y
tri-ésteres resultantes. Sin embargo, la etapa de cuaternización
afecta también a la distribución porque una proporción de la
tri-éster-amina no es cuaternizada debido al
impedimento estérico y permanece como una amina libre.
El documento WO 93/25648 describe composiciones
suavizantes de tejidos que comprenden sales de amonio cuaternario
que contienen al menos un enlace éster inverso. Las composiciones
están sustancialmente exentas de aminas, ya que las aminas libres
pueden catalizar la descomposición de los compuestos suavizantes de
éster-aminas cuaternizados en almacenamiento.
Se ha encontrado ahora que la
visco-estabilidad de una composición para materias
textiles puede ser controlada mediante una selección particular de
la distribución de ésteres y el mantenimiento de niveles bajos de
éster-amina y ácido graso libre.
Según la presente invención, se proporciona una
composición suavizante de tejidos que comprende de 1 a 80% en peso
de un material suavizante de tejidos de amonio cuaternario unido a
éster que comprende una mezcla cuaternizada de mono-, di- y
tri-éster de alcanolamina en la que el contenido de tri-éster de
dicha mezcla es de 25 a 50% en peso de dicha mezcla, en la
cual:
(i) cuando el contenido de tri-éster es de 25 a
30% en peso de dicha mezcla, el contenido de aminas libres de la
composición es de menos de 0,5% en peso sobre el peso de dicha
mezcla,
(ii) cuando el contenido de tri-éster es de más
de 30% en peso de dicha mezcla, el contenido de aminas libres de
la composición es de menos de 6% en peso basado en el peso de dicha
mezcla,
conteniendo la composición menos de 1% en peso
de ácido graso libre basado en dicha mezcla.
Las composiciones de la presente invención son
preferentemente composiciones acondicionadoras del aclarado, más
preferentemente composiciones acuosas acondicionadoras del aclarado
para ser usadas en el ciclo de aclarado de un procedimiento
doméstico de colada.
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El material acondicionador de tejidos usado en
las composiciones de la presente invención comprende materiales de
amonio cuaternario que comprenden una mezcla de componentes de
mono-ésteres, di-ésteres y tri-ésteres en los que el componente de
tri-ésteres es de 25 a 50% en peso de la mezcla.
Mediante componentes ligados de mono, di- y
tri-ésteres, se quiere indicar que el material suavizante de amonio
cuaternario comprende, respectivamente, un compuesto de amonio
cuaternario que comprende un enlace de éster sencillo con una cadena
de hidrocarbilo graso unida al mismo, un compuesto de amonio
cuaternario que comprende dos enlaces éster, cada uno de los cuales
tiene una cadena de hidrocarbilo graso unida al mismo y un
compuesto de amonio cuaternario que comprende tres enlaces éster,
cada uno de los cuales tiene una cadena de hidrocarbilo graso unida
al mismo.
Preferentemente, la longitud de cadena media del
grupo alquilo o alquenilo es de al menos C_{14}, más
preferentemente al menos C_{16}.
Generalmente es preferido que las cadenas
alquilo o alquenilo sean predominantemente lineales.
El material suavizante catiónico de amonio
cuaternario unido a éster preferido para ser usado en la invención
está representado por la fórmula (I):
en la que R se selecciona
independientemente entre un grupo alquilo o alquenilo
C_{5-35}, R^{1} representa un grupo alquilo o
hidroxialquilo C_{1-4} o un grupo alquenilo
C_{2-4},
T es 2
n es un número entero seleccionado entre 1 a 4,
m es 1, 2 o 3 e indica el número de restos al que hace referencia
que cuelgan directamente del átomo de N y X^{-} es un grupo
aniónico, como haluros o alquil-sulfatos, por
ejemplo, cloruro, metil-sulfato o
etil-sulfato.
Los materiales especialmente preferidos en esta
clase son ésteres de metil-sulfato de
trietanolamonio, particularmente ésteres de sebo o sebo
hidrogenado.
El contenido de tri-éster cuaternario del
material acondicionador de tejidos es de 25 a 50% en peso. Este
contenido de tri-éster cuaternario puede ser proporcionado en una
diversidad de formas y usando una relación relativamente elevada del
ácido graso a la alcanolamina de partida en la mezcla de reacción,
usando una cantidad óptima de un catalizador adecuado en la mezcla
de reacción para favorecer la formación del tri-éster, elevando la
temperatura de la mezcla de reacción de forma relativamente lenta y
mediante otros recursos conocidos por el experto en la técnica.
El contenido de di-éster cuaternario contemplado
de la mezcla de ésteres cuaternarios es como máximo de 70%,
opcionalmente como máximo 60%, opcionalmente como máximo 50%,
opcionalmente como máximo 40%, opcionalmente como máximo 30% en
peso de la mezcla de ésteres cuaternarios. El contenido contemplado
de di-ésteres cuaternarios de la mezcla de reacción es de al menos
30%, opcionalmente al menos 40%, opcionalmente al menos 50%,
opcionalmente el menos 55%, opcionalmente al menos 60%,
opcionalmente al menos 65% en peso de la mezcla de ésteres
cuaternarios.
Los porcentajes en peso de los mono-, di- u tri-
ésteres cuaternarios en la mezcla de ésteres cuaternarios son
expresados sobre la base del peso total de los tres. Por tanto, la
suma de estos tres porcentajes es de 100%. Los porcentajes en peso
de amina libre y ácido graso en la mezcla de ésteres cuaternarios
están establecidos también en la presente memoria descriptiva
basados en el peso total de mono-, di- y tri-ésteres cuaternarios
en la mezcla de ésteres cuaternarios. En la práctica se ha
encontrado que los contenidos de tri-ésteres más elevados pueden
tolerar más contenido de aminas libres en la composición sin
afectar perjudicialmente a la visco-estabilidad.
Cuando el contenido de tri-ésteres es de 25 a 30% en peso, el
contenido de aminas libres de la composición debe ser tan bajo como
sea posible y por debajo de 0,5% en peso. Cuando el contenido de
tri-ésteres es de más de 30% en peso, puede ser tolerada amina
libre adicional en la composición, con la condición de que no
suponga más de 6% en peso de la mezcla.
El contenido de aminas libres (es decir, sin
cuaternizar) puede ser ajustado controlando las condiciones de la
reacción de la preparación de ésteres cuaternarios, por ejemplo,
(1) introduciendo una cantidad adecuada de agente cuaternizante
próxima a una relación en moles 1:1 de aminas a agente
cuaternizante, (2) llevando a cabo la reacción durante un tiempo
suficiente para consumir el porcentaje deseado de amina libre
presente al comienzo de la reacción de cuaternización o (3)
seleccionando un agente cuaternizante adecuado (por ejemplo, está
contemplado el dimetilsulfato). Alternativamente y/o además, puede
ser añadido un ácido hacia el final de la preparación de los
ésteres cuaternarios y/o durante la preparación de la composición
acondicionadora de tejidos para reducir el contenido de aminas
libres.
Las composiciones contienen menos de 1% en peso
de ácido graso libre basado en el material acondicionador de
tejidos. Puede ser proporcionado un bajo contenido de ácidos grasos
libres, por ejemplo, haciendo reaccionar un ácido graso o un
compuesto de acilo graso parental (como un glicérido, éster
alquílico o cloruro de ácido) y trialcanolamina bajo condiciones
como una relación suficientemente baja de ácido graso a
trialcanolamina y un tiempo de reacción suficientemente prolongado a
temperatura elevada, eficaz para consumir al menos un 99% de la
cantidad inicial introducida de ácido graso o compuesto
parental.
Las referencias a los porcentajes en peso de la
mezcla se refieren a cantidades basadas en el peso del material
suavizante de tejidos en bruto que comprende una mezcla de los
ésteres.
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El índice de yodo del compuesto de acilo graso
parental o ácido a partir del cual se forma el material suavizante
de tejidos de amonio cuaternario es de 0 a 20, preferentemente de 0
a 5, más preferentemente de 0 a 2. Lo más preferentemente, el
índice de yodo del ácido graso parental o grupo acilo a partir del
cual se forma el material suavizante de tejidos de amonio
cuaternario es de 0 a 1. Es decir, es preferido que las cadenas
alquilo o alquenilo estén de forma sustancial completamente
saturadas.
Si hay cualquier material suavizante de tejidos
de amonio cuaternario insaturado presente en la composición, el
índice de yodo, anteriormente indicado, representa el índice de
yodo medio de los compuestos de acilo graso parentales o ácidos
grasos de todos los materiales de amonio cuaternario presentes.
En el contexto de la presente invención, el
índice de yodo del compuesto de acilo graso parental o ácido a
partir del cual se forma el material suavizante de tejidos, se
define como el número de gramos de yodo que reaccionan con 100
gramos del compuesto.
En el contexto de la presente invención, el
método para calcular el índice de yodo de un compuesto/ácido de
acilo graso parental comprende disolver una cantidad prescrita (de
0,1-3 g) en aproximadamente 15 ml de cloroformo. El
compuesto de acilo graso parental/ácido graso disuelto se hace
reaccionar seguidamente con 25 ml de monocloruro de yodo en
solución de ácido acético (0,1 M). A esto se añaden 20 ml de
solución de yoduro de potasio al 10% y aproximadamente 150 ml de
agua desionizada. Después de que ha tenido lugar la adición del
halógeno, se determina el exceso de monocloruro de yodo mediante
titulación con solución de tiosulfato de sodio (0,1 M) en presencia
de un polvo indicador de almidón azul. Al mismo tiempo se determina
un valor en blanco con la misma cantidad de reactivos y bajo las
mismas condiciones. La diferencia entre el volumen de tiosulfato de
sodio usado en el valor en blanco y el usado en la reacción con
compuesto de acilo graso parental o ácido graso hace posible que se
calcule el índice de yodo.
El material suavizante de tejidos de amonio
cuaternario de fórmula (I) está presente en una cantidad de 1 a 80%
en peso de material de amonio cuaternario (ingrediente activo)
basado en el peso total de la composición, generalmente 2 a 60% en
peso, por ejemplo, 5 a 25% en peso.
Hablando de forma amplia, las composiciones
activas acondicionadoras de la presente invención, también
conocidas como ésteres cuaternarios, se prepararon combinando una
fuente de ácidos grasos y una alcanolamina, normalmente a una
temperatura de partida a la que la fuente de ácidos grasos esté
fundida, y añadiendo opcionalmente un catalizador, calentando
seguidamente la mezcla de reacción mientras se aplica un vacío
hasta el (o los) punto(s) final(es)
deseado(s), de forma que se alcance el índice de acidez y el valor de alcalinidad final. El intermedio de esteramina resultante es seguidamente cuaternizado usando un agente de alquilación, conduciendo a un producto de éster cuaternario. El producto de éster cuaternario es una mezcla de componentes monoéster, diéster y triéster cuaternizados y opcionalmente alguna cantidad de uno o más reactivos, intermedios y subproductos que incluyen, pero sin limitación, amina libre y ácido graso libre o compuestos parentales de acilo graso.
deseado(s), de forma que se alcance el índice de acidez y el valor de alcalinidad final. El intermedio de esteramina resultante es seguidamente cuaternizado usando un agente de alquilación, conduciendo a un producto de éster cuaternario. El producto de éster cuaternario es una mezcla de componentes monoéster, diéster y triéster cuaternizados y opcionalmente alguna cantidad de uno o más reactivos, intermedios y subproductos que incluyen, pero sin limitación, amina libre y ácido graso libre o compuestos parentales de acilo graso.
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Las composiciones de la presente invención
comprenden un agente complejante graso. Los agentes complejantes
grasos especialmente adecuados incluyen alcoholes grasos.
Los alcoholes grasos preferidos incluyen alcohol
graso de C_{16}-C_{18} hidrogenado (disponible
bajo las marcas registradas Stenol y Hydrenol, de la empresa Cognis
and Lurex CS, empresa Albright and Wilson) y alcohol behenílico, un
alcohol de cadena de C22, disponible como Lanette 22 (empresa
Henkel).
El agente complejante graso está presente en una
cantidad de más de 0,2% a 15% en peso basado en el peso total de la
composición. Más preferentemente, el componente graso está presente
en una cantidad de 0,25 a 5%, lo más preferentemente de 0,3 a 1% en
peso.
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Aunque no es preferido, las composiciones pueden
comprender además opcionalmente un tensioactivo no iónico.
Normalmente, estos pueden ser incluidos para el fin de estabilizar
las composiciones.
Los tensioactivos no iónicos adecuados incluyen
productos de adición de óxido de etileno y/o óxido de propileno con
alcoholes grasos.
Cualquiera de los materiales alcoxilados del
tipo particular descrito con posterioridad puede ser usado como el
tensioactivo no iónico.
Los tensioactivos adecuados son tensioactivos
sustancialmente solubles en agua de fórmula general:
en la que R se selecciona entre el
grupo que consiste en grupos alquilo y/o
acil-hidrocarbilo primarios, secundarios y/o de
cadena ramificada; grupos alquenil-hidrocarbilo
primarios, secundarios y de cadena ramificada y grupos hidrocarbilos
fenólicos alquenil-sustituidos primarios,
secundarios y de cadena ramificada; teniendo los grupos hidrocarbilo
una longitud de cadena de 8 a aproximadamente 25, preferentemente 10
a 20, por ejemplo, 14 a 18 átomos de
carbono.
En la fórmula general para el tensioactivo no
iónico etoxilado, Y es normalmente:
en la que R tiene el significado
anteriormente proporcionado o puede ser hidrógeno; y Z es al menos
aproximadamente 8, preferentemente al menos aproximadamente 10 o
11.
Preferentemente, el tensioactivo no iónico tiene
un HLB (balance hidrófilo-lipófilo) de
aproximadamente 7 a aproximadamente 20, más preferentemente de 10 a
18, por ejemplo, 12 a 16.
Seguidamente se proporcionan ejemplos de
tensioactivos no iónicos. En los ejemplos, el número entero define
el número de grupos etoxi (EO) en la molécula.
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Los deca-, undeca-, dodeca-, tetradeca- y
pentadeca-etoxilatos de
n-hexadecanol y n-octadecanol que
tienen un HLB en el intervalo citado en la presente memoria
descriptiva son modificadores útiles de la
viscosidad/dispersabilidad en el contexto de esta invención.
Ejemplos de alcoholes primarios etoxilados útiles en la presente
invención como los modificadores de la viscosidad/dispersabilidad de
las composiciones son C_{18} EO(10) y C_{18}
EO(11). Son también útiles en la presente invención los
etoxilatos de alcoholes naturales o sintéticos mixtos en el
intervalo de longitud de cadena de "sebo". Ejemplos específicos
de estos materiales incluyen alcohol de
sebo-EO(11), alcohol de
sebo-EO(18) y alcohol de
sebo-EO(25), alcohol de
coco-EO(10), alcohol de
coco-EO(15), alcohol de
coco-EO(20) y alcohol de
coco-EO(25).
Los deca-, undeca-, dodeca-, tetradeca-,
pentadeca- octadeca- y nonadeca-etoxilatos de
3-hexadecanol, 2-octadecanol,
4-eicosanol y 5-eicosanol que tienen
un HLB en el intervalo citado en la presente memoria descriptiva
son modificadores útiles de la viscosidad y/o dispersabilidad en
el contexto de esta invención. Ejemplos de alcoholes secundarios
etoxilados útiles en la presente invención como modificadores de la
viscosidad y/o dispersabilidad de las composiciones son: C_{16}
EO (11), C_{20} EO (11) y C_{16} EO(14).
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Como en el caso de los alcoxilatos de alcoholes,
los hexa- a octadeca-etoxilatos de fenoles
alcoxilados, particularmente alquilfenoles monohidroxilados, que
tienen un HLB en el intervalo citado en la presente memoria
descriptiva, son útiles como modificadores de la viscosidad y/o
dispersabilidad de las presentes composiciones. Los hexa- a
octadeca-etoxilatos de
p-tri-decilfenol,
m-pentadecilfenol y similares son útiles en la
presente invención. Ejemplos de alquilfenoles etoxilados útiles como
los modificadores de la viscosidad y/o dispersabilidad de las
mezclas de presente invención son: p-tridecilfenol
EO(11) y p-pentadecilfenol EO(18).
Como se usa en la presente memoria descriptiva y
es generalmente reconocido en la técnica, un grupo fenileno en la
fórmula no iónica es el equivalente de un grupo alquileno que
contiene de 2 a 4 átomos de carbono. Para los presentes fines, se
considera que los componentes no iónicos que contienen un grupo
fenileno contienen un número equivalente de átomos de carbono
calculado como la suma de los átomos de carbono en el grupo alquilo
más aproximadamente 3,3 átomos de carbono para cada grupo
fenileno.
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Los alcoholes alquenílicos, tanto primarios como
secundarios, y los alquenil-fenoles correspondientes
a los descritos inmediatamente con anterioridad, pueden ser
etoxilados hasta un HLB en el intervalo citado en la presente
memoria descriptiva y usados como los modificadores de la
viscosidad y/o dispersabilidad de las presentes composiciones.
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Los alcoholes primarios y secundarios de cadena
ramificada que están disponibles en el procedimiento "OXO" bien
conocido pueden ser etoxilados y empleados como los modificadores
de la viscosidad y/o dispersabilidad de las composiciones de la
presente invención.
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Los tensioactivos basados en polioles adecuados
incluyen ésteres de sacarosa como monooleatos de sacarosa,
alquil-poliglucósidos como
estearil-monoglucósidos y
estearil-triglucósido y
alquil-poligliceroles.
Los tensioactivos no iónicos anteriores son
útiles en las presentes composiciones solos o en combinación y la
expresión "tensioactivo no iónicos" abarca agentes con
actividad superficial no iónicos mixtos.
El tensioactivo no iónico puede estar presente
en una cantidad de 0,01 a 10%, más preferentemente 0,1 a 5%, lo
más preferentemente 0,35 a 3,5%, por ejemplo, 0,5 a 2% en peso,
basado en el peso total de la composición.
\vskip1.000000\baselineskip
Las composiciones de la invención comprenden
preferentemente uno o más perfumes.
La hidrofobicidad del perfume y el vehículo de
perfume aceitoso son medidos mediante ClogP. ClogP se calcula
usando el programa "ClogP" (cálculo de hidrofobicidades como
logP (aceite/agua)) versión 4.01, disponible en la empresa Daylight
Chemical Information Systems Inc of Irvine California, EE.UU.
Es bien conocido que el perfume es proporcionado
como una mezcla de diversos componentes.
Es preferido que al menos una cuarta parte (en
peso) o más, preferentemente la mitad o más de los componentes del
perfume tenga un ClogP de 2,0 o más, más preferentemente 3,0 o más,
lo más preferentemente 4,5 o más, por ejemplo, 10 o más.
Se describen perfumes adecuados que tienen un
ClogP de 3 o más en el documento US 5500137.
\newpage
\global\parskip0.900000\baselineskip
El perfume está presente preferentemente en una
cantidad de 0,01 a 10% en peso, más preferentemente 0,05 a 5% en
peso, lo más preferentemente 0,5 a 4,0% en peso, basado en el peso
total de la composición.
\vskip1.000000\baselineskip
El vehículo líquido empleado en las presentes
composiciones es preferentemente agua debido a su bajo coste,
disponibilidad relativa, seguridad y compatibilidad medioambiental.
El nivel de agua en el vehículo líquido es de más de
aproximadamente 50%, preferentemente más de aproximadamente 80%, más
preferentemente más de aproximadamente 85% en peso del vehículo. El
nivel de vehículo líquido es mayor que aproximadamente 50%,
preferentemente mayor que aproximadamente 65%, más preferentemente
mayor que aproximadamente 70%. Las mezclas de agua y un disolvente
orgánico de bajo peso molecular, por ejemplo, <100, por ejemplo,
un alcohol inferior, como etanol, propanol, isopropanol, butanol
son útiles como el líquido portador. Los alcoholes de bajo peso
molecular que incluyen alcoholes monohidroxilados, dihidroxilados
(glicol, etc.), trihidroxilados (glicerol, etc.) y polihidroxilados
(polioles) son también vehículos adecuados para ser usados en las
composiciones de la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Los suavizantes co-activos para
el tensioactivo catiónico pueden ser incorporados también en una
cantidad de 0,01 a 20% en peso, más preferentemente 0,05 a 10%,
basado en el peso total de la composición. Los suavizantes
coactivos preferidos incluyen ésteres grasos y N-óxidos grasos.
Los ésteres grasos preferidos incluyen
monoésteres grasos como monoestearato de glicerol. Si está presente
GMS, entonces es preferido que el nivel de GMS en la composición
sea de 0,01 a 10% en peso, basado en el peso total de la
composición.
El suavizante co-activo puede
comprender también un derivado de azúcar aceitoso. Los derivados de
azúcares aceitosos adecuados, sus métodos de fabricación y sus
cantidades preferidas se describen el documento
WO-A1-01/46361 en la página 5 línea
16 a página 11 línea 20, cuya descripción se incorpora a la presente
memoria descriptiva.
\vskip1.000000\baselineskip
Las composiciones pueden comprender uno o más
agentes polímeros de control de la viscosidad. Los agentes
polímeros de control de la viscosidad adecuados incluyen polímeros
no iónicos y catiónicos como éteres de celulosa hidrófobamente
modificados (por ejemplo, Natrosol Plus, de la empresa Hercules),
almidones catiónicamente modificados (por ejemplo, Sofgel BDA y
Softgel BD, ambos de la empresa Avebe). Un agente de control de la
viscosidad particularmente preferido es un copolímero de metacrilato
y acrilamida catiónica disponible bajo la marca registrada Flosoft
200 (de la empresa SNF Floerger).
Los polímeros no iónicos y/o catiónicos están
presentes preferentemente en una cantidad de 0,01 a 5% en peso, más
preferentemente 0,02 a 4% en peso, basado en el peso total de la
composición.
\vskip1.000000\baselineskip
Otros agentes opcionales suavizantes no iónicos,
bactericidas y supresores de la suciedad pueden ser incorporados
también en las composiciones de la invención.
Las composiciones pueden contener también uno o
más ingredientes opcionales convencionalmente incluidos en
composiciones acondicionadoras de tejidos como agentes tamponantes
del pH, vehículos de perfumes, agentes de contraste, colorantes,
hidrotropos, agentes antiespumantes, agentes
anti-redepósito, polielectrolitos, enzimas, agentes
abrillantadores ópticos, agentes anti-encogimiento,
agentes anti-arrugas, agentes antimanchas,
antioxidantes, protectores solares, agentes
anti-corrosión, agentes para conferir textura,
agentes-estáticos, adyuvantes de planchado y
tintes.
\vskip1.000000\baselineskip
En su estado sin diluir a temperatura ambiente,
el producto comprende un líquido acuoso.
Las composiciones son preferentemente
dispersiones acuosas del material suavizante de amonio
cuaternario.
\vskip1.000000\baselineskip
La composición es usada preferentemente en el
ciclo de aclarado de una operación doméstica de colada textil en la
que puede ser añadido directamente en un estado sin diluir a una
máquina lavadora, por ejemplo, a través de un cajón de suministro
o, para una máquina lavadora de carga superior directamente en el
tambor. Alternativamente, puede ser diluido antes de ser usada. Las
composiciones pueden ser usadas también en una operación de colada
doméstica de lavado a mano.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Es posible también, aunque menos deseable, que
las composiciones de la presente invención sean usadas en
operaciones de colada industrial, por ejemplo, como un agente de
acabado para suavizar ropas nuevas antes de ser vendidas a los
consumidores.
Las composiciones de la invención pueden ser
preparadas según cualquier método adecuado.
En un primer método preferido, el material de
amonio cuaternario, agente complejante graso, agente estabilizante
no iónico y perfume son calentados conjuntamente hasta que se forma
una materia conjuntamente fundida. Seguidamente se calienta agua y
la materia conjuntamente fundida es añadida al agua con agitación.
Seguidamente la mezcla se deja enfriar. En un método alternativo, el
perfume puede ser añadido a la mezcla después de que se forme la
materia conjuntamente fundida, por ejemplo, en cualquier momento
durante la fase de enfriamiento.
La invención se ilustrará seguidamente por medio
de los siguientes ejemplos no limitativos. Serán evidentes
modificaciones adicionales para el experto en la técnica.
Las muestras de la invención se representan
mediante un número. Las muestras comparativas se representan
mediante una letra.
Todos lo valores están en % en peso del
ingrediente activo salvo que se establezca otra cosa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo A
(comparativo)
Se realizaron ensayos usando un agente
suavizante de tejidos de amonio cuaternario que era una mezcla de
ésteres de sebo hidrogenado de metil-sulfato de
trietanolamonio que tenía una relación de
monoésteres/diésteres/triésteres de 20%/60%/20% en peso
(cuaternizados). El material también comprendía 8 a 10% en peso de
esteramina, aproximadamente 1% en peso de ácido graso y 15% de
alcohol isopropílico como disolvente [N.B. todos los ejemplos
posteriores de materias primas contienen 15% de IPA].
Se prepararon composiciones suavizantes de
tejidos que contenían el componente cuaternario anterior y alcohol
graso, con relaciones en peso de componente cuaternario a alcohol
graso de 12:1, 9:1 y 8:1 y con una concentración fijada de 5% en
peso de componente cuaternario (excluido el IPA) en agua (véase la
Tabla 1). La composición comprende adicionalmente 0,05% de Natrosol
Plus 331 (una hidroxietil-celulosa hidrófobamente
modificada de la empresa Hercules).
Las composiciones se prepararon añadiendo la
combinación activa fundida (componente cuaternario más Stenol) a
agua caliente a 65ºC con agitación. Una vez que se añadió todo el
componente activo, la mezcla se dejó enfriar a 40ºC con agitación,
momento en el cual se añadió el perfume. La composición se enfrió
adicionalmente a 30ºC, momento en el cual se añadió el polímero en
forma de una solución al 1% en agua. Las formulaciones resultantes
se almacenaron a 45ºC y se midió periódicamente la viscosidad. Los
resultados se registraron en la siguiente Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Las cifras en la Tabla representan mediciones de
la viscosidad (en unidades de mPa.s) medida en un viscosímetro
Haake RS600 a una velocidad de cizallamiento de 106 s^{-1}.
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\vskip1.000000\baselineskip
La formulación exhibió un aumento significativo
del espesamiento después de ocho semanas. Se cree que la principal
causa de la inestabilidad es la hidrólisis del éster cuaternario,
que produce ácido graso insoluble.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos B y C
(comparativos)
Se prepararon muestras para valorar el efecto de
esteramina adicional en la materia prima de la composición para
tejidos. Los datos de composición de la materia prima cuaternaria
usada como acondicionador de tejidos en cada muestra se recogió la
siguiente Tabla 3 y los detalles de la formulación se recogen en la
Tabla 4.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
En la cual MEQ = monoéster cuaternario, DEQ =
diéster cuaternario y TEQ = triéster cuaternario
Las muestras se prepararon añadiendo la mezcla
previa activa fundida a agua a 70ºC con agitación. Seguidamente la
mezcla caliente se mezcló durante 10 minutos adicionales a 70ºC
antes de ser enfriada a 40ºC, momento en el cual se añadió perfume.
Después de la adición del perfume, la mezcla se enfrió a temperatura
ambiente antes de sacarla.
Las formulaciones se almacenaron a 45ºC y se
midió periódicamente la viscosidad. Los resultados se recogen en la
siguiente Tabla 5.
Las cifras en la Tabla representan mediciones de
la viscosidad (en unidades de mPa.s) medida en un viscosímetro Haake
RS600 a una velocidad de cizallamiento de 106 s^{-1}.
Los resultados ponen de manifiesto que el
aumento del contenido de esteramina en la composición provoca un
espesamiento más rápido a temperatura elevada.
Se midieron los datos de la composición de la
formulación para el suavizante de tejidos en las muestras después
de 8 semanas de almacenamiento a 45ºC. El porcentaje de ácido graso
libre basado en el peso total de componente cuaternario y ácido
graso se recoge en la siguiente Tabla 6.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los datos de la composición resultante confirman
que el aumento más rápido de viscosidad para la muestra C se
correlaciona con una velocidad más elevada de hidrólisis para la
muestra que contiene el nivel más elevado de amina, ya que el % p
de ácido graso en la muestra C es significativamente mayor que para
la muestra B.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos D y E
(comparativos)
Se realizaron investigaciones adicionales sobre
el efecto de la amina añadiendo esteramina adicional durante la
preparación de la formulación acondicionadora de tejidos. El
componente activo cuaternario usado fue la misma materia prima
cuaternaria que la usada para el ejemplo A.
Los detalles de la formulación en porcentaje en
peso se recogen en la siguiente Tabla 7. Las composiciones se
prepararon añadiendo los componentes activos fundidos (componente
cuaternario, alcohol graso, componente no iónico y esteramina cuando
sea relevante) a agua a 65ºC. Después de la adición del componente
activo, la mezcla resultante se mezcló usando un mezclador de
cizallamiento elevado y la composición se enfrió seguidamente a
45ºC, momento en el cual se añadió el perfume. Se dejó enfriar el
producto a 30ºC antes de sacarlo.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los datos de composición para las formulaciones
después de 12 meses de almacenamiento a temperatura ambiente (TA)
se recogen en la siguiente Tabla 8
Los datos muestran que la presencia de
esteramina aumenta la hidrólisis de un componente cuaternario.
\newpage
Ejemplos F, G y H
(comparativos)
Se realizaron investigaciones para determinar el
efecto del ácido graso libre sobre la viscoestabilidad. Se
prepararon las formulaciones recogidas en la Siguiente Tabla 9, en
las que todas las cifras son porcentajes en peso. El componente
activo cuaternario usado fue la misma materia prima cuaternaria que
se usó para el ejemplo A. Como se detalla en el ejemplo A, el
contenido de esteramina en el componente cuaternario estuvo en el
intervalo de 8 a 10% en peso. El procedimiento usado fue el mismo
que para los ejemplos B y C.
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Las formulaciones se almacenaron a 45ºC y se
midió periódicamente la viscosidad. Los resultados se recogen en la
siguiente Tabla 10.
\vskip1.000000\baselineskip
Las cifras en la Tabla representan mediciones de
la viscosidad (en unidades de mPa.s) medida en un viscosímetros
Haake RS600 a una velocidad de cizallamiento de 106 s^{-1}.
Las muestras G y H que contienen ácido graso
libre gelificaron después de 6 semanas, demostrando el impacto
negativo que tiene el ácido graso sobre la estabilidad del
producto.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos I, J y K (comparativos) y
Ejemplo
1
Se realizaron investigaciones para determinar el
efecto de la distribución de ésteres cuaternarios sobre la
viscosidad.
Los datos de composiciones para la materia prima
cuaternaria del acondicionador de tejidos se recogen en la siguiente
Tabla 11.
Las formulaciones se detallan en la Tabla 12. El
procedimiento usado para preparar las muestras fue el mismo que en
los ejemplo B y C.
\vskip1.000000\baselineskip
Las formulaciones se almacenaron a 45ºC y se
midió periódicamente la viscosidad. Los resultados se recogen en la
Tabla 13 siguiente.
\vskip1.000000\baselineskip
Las cifras en la Tabla representan mediciones de
la viscosidad (en unidades de mPa.s) medida en un viscosímetro
Haake RS600 a una velocidad de cizallamiento de 106 s^{-1}.
Los resultados demuestran que orientando la
distribución de ésteres cuaternarios hacia los TEQ se aumenta la
viscoestabilidad y se reduce el contenido de esteramina. La
formulación 1 de acuerdo con la invención muestra una estabilidad
mejorada.
Los datos de composición para la formulación 8
después de 8 semanas de almacenamiento a 45ºC se recogen en la
siguiente Tabla 14.
Los resultados demuestran que orientando la
distribución de ésteres cuaternarios hacia los TEQ y reduciendo el
contenido de esteramina se reducen las velocidades de
hidrólisis.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 2 y Ejemplos L y M
(comparativos)
Se prepararon formulaciones adicionales como en
los ejemplos B y C pero con materias primas cuaternarias que
tenían distribuciones de ésteres cuaternarios diferentes. Los datos
de composición de las materias primas usadas en la formulación se
recogen en la siguiente Tabla 15.
\vskip1.000000\baselineskip
Las formulaciones se almacenaron a 45ºC y se
midió periódicamente la viscosidad. Los resultados se recogen en la
siguiente Tabla 16.
Las cifras en la Tabla representan mediciones de
la viscosidad (en unidades de mPa.s) medida en un viscosímetro
Haake RS600 a un velocidad de cizallamiento de 106 s^{-1}.
Los resultados demuestran que el ejemplo 2 de
acuerdo con la invención, que tiene TEQ elevados y esteramina baja
exhibe una viscoelasticidad mejorada.
Los datos de composición de las formulaciones
para las muestras después de 8 semanas de almacenamiento a 45ºC se
recogen en la siguiente Tabla 17.
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\vskip1.000000\baselineskip
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Ejemplos 3 y 4 y Ejemplos N y O
(comparativos)
Se prepararon formulaciones adicionales como en
los ejemplos B y C pero con materias primas cuaternarias que
tenían diferentes distribuciones de ésteres cuaternarios. Los datos
de las composiciones de las materias primas usadas en la formulación
se recogen en la siguiente Tabla 18.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Las formulaciones se almacenaron a 45ºC y se
midió periódicamente la viscosidad. Los resultados se recogen en la
siguiente Tabla 19.
\newpage
Las cifras en la Tabla representan mediciones de
la viscosidad (en unidades de mPa.s) medidas en un viscosímetro
Haake RS600 a una velocidad de cizallamiento de 106 s^{-1}.
Los resultados demuestran que los ejemplos 3, 4
de acuerdo con la invención, que tienen TEQ elevados y esteramina
baja, exhiben una viscoestabilidad mejorada.
Los datos de composiciones de las formulaciones
para las muestras después de 8 semanas de almacenamiento a 45ºC se
recogen en la siguiente Tabla 20. Los datos analíticos apoyan el
hecho de que los Ejemplos de TEQ más elevados de la invención
tienen velocidades de hidrólisis más bajas.
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (7)
1. Una composición suavizante de tejidos, que
comprende de 1 a 80% en peso de un material suavizante de tejidos
de amonio cuaternario unido a éster que comprende una mezcla
cuaternizada de mono-, di- y tri-éster de alcanolamina en la que el
contenido de tri-éster de dicha mezcla es de 25 a 50% en peso de
dicha mezcla, en la cual:
(i) cuando el contenido de tri-éster es de 25 a
30% en peso de dicha mezcla, el contenido de aminas libres de la
composición es de menos de 0,5% en peso basado en el peso de dicha
mezcla,
(ii) cuando el contenido de tri-éster es de más
de 30% en peso de dicha mezcla, el contenido de aminas libres de
la composición es de menos de 6% en peso basado en el peso de dicha
mezcla,
conteniendo la composición menos de 1% en peso
de ácido graso libre basado en dicha mezcla.
2. Una composición según la reivindicación 1, en
la que el material suavizante catiónico de amonio cuaternario está
representado por la fórmula (I)
en la que R se selecciona
independientemente entre un grupo alquilo o alquenilo
C_{5-35}, R^{1} representa un grupo alquilo o
hidroxialquilo C_{1-4} o un grupo alquenilo
C_{2-4},
T es 27
n es un número entero seleccionado entre 1 a 4,
m es 1, 2 ó 3 e indica el número de restos al que hace referencia
que cuelgan directamente del átomo de N y X^{-} es un grupo
aniónico, como haluros o alquil-sulfatos, por
ejemplo, cloruro, metil-sulfato o
etil-sulfato.
3. Una composición según la reivindicación 1 ó
2, en la que el material suavizante de tejidos es una mezcla de
ésteres de sebo y un compuesto de
trietanolamina-amonio.
4. Una composición según la reivindicación 3, en
la que el sebo es sebo hidrogenado.
5. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que el contenido de tri-ésteres
es de más de 30% y el contenido de aminas libres es de menos de 5%
en peso de la mezcla.
6. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende de 0,2 a 15% en peso de
un alcohol graso que contiene de 8 a 22 átomos de carbono.
7. Una composición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende de 0,01 a 18% en peso de
un tensioactivo no iónico.
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