FR2565265A1

FR2565265A1 - Compositions et procede pour le traitement de textiles

Info

Publication number: FR2565265A1
Application number: FR8508204A
Authority: FR
Inventors: David John Cooke; Brian John Griffiths; Vivian Brian John; George Christopher Sawicki
Original assignee: Dow Corning Ltd
Current assignee: Dow Silicones UK Ltd
Priority date: 1984-06-02
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1985-12-06
Also published as: US4624794A; AU573839B2; DE3519601A1; GB8511539D0; DE3519601C2; FR2565265B1; GB2159547A; JPS64509B2; GB2159547B; ZA853571B; JPS61201080A; AU4321485A; GB8414113D0; CA1232107A

Abstract

L'INVENTION SE RAPPORTE AU TRAITEMENT DE TEXTILES. ELLE CONCERNE, NOTAMMENT, UNE COMPOSITION D'ASSOUPLISSANT DE TEXTILES, QUI COMPREND UN AGENT TENSIO-ACTIF CATIONIQUE QUI EST SUBSTANTIF AU RINCAGE AQUEUX SUR DES TEXTILES, ET UN POLYDIORGANOSILOXANE AYANT AU MOINS UN GROUPE SUBSTITUANT AMIDE. LA COMPOSITION EST DE PREFERENCE SOUS LA FORME D'UNE DISPERSION AQUEUSE. UTILISATION DANS L'INDUSTRIE ET PAR LES MENAGES.

Description

1 2565265

L'invention concerne des compositions pour le

traitement de textiles pour leur communiquer des proprié-

tés désirables telles que la souplesse. Elle concerne aus-

si un procédé pour le traitement de textiles par ces com-

positions ainsi que les textiles traités par une composi-

tion selon l'invention.

Des compositions de traitement de textiles ser-

vant à communiquer de la souplesse à des étoffes pendant ou après le lavage sont disponibles dans le commerce depuis de nombreuses années. De telles matières sont appelées par exemple "assouplissants" ou "agents de conditionnement d'

étoffes" et on les applique pendant le lavage, générale-

ment au stade du cycle de rinçage o on les ajoute à l'eau

de rinçage ou pendant le cycle de séchage o on les utili-

se à sec par exemple comme agent d'imprégnation dans une

bande d'étoffe tissée ou non tissée. Les principaux cons-

tituants actifs de ces compositions assouplissantes sont

des substances tensio-actives cationiques pratiquement in-

solubles dans l'eau contenant de gros groupes alkyles dans leur molécule. Des matières typiques de ce genre sont des chlorures de bis-(suif hydrogéné)-diméthylammonium, des composés d'ammonium quaternaire diamidoalcoxylés et

des amidoimidazolines quaternisées.

Il est indiqué dans le brevet GB 1 549 180 que l'on peut obtenir des avantages supplémentaires notables, par exemple un repassage plus facile et un toucher plus agréable, si l'on applique les substances cationiques à

l'étoffe textile conjointement avec certaines silicones.

Les silicones décrites dans ce document comprennent celles

qui présentent des substituants -RX dans lesquels R repré-

sente un groupe alkylène et X un groupe contenant de l'azo-

te. Les siloxanes à fonction amine y sont mentionnés comme

particulièrement intéressants étant donné qu'ils communi-

quent à l'étoffe traitée du corps et un toucher soyeux.

Toutefois, on a trouvé que l'utilisation de l'a-

minosiloxane augmente le temps nécessaire pour que l'étoffe absorbe de l'eau après avoir été mise en contact avec

celle-ci (temps de remouillage). Cette diminution du pou-

voir absorbant représente un inconvénient notable quand

l'article textile est une serviette ou similaire.

On a maintenant découvert que lorsqu'on rempla- ce les aminosiloxanes par certains amidosiloxanes dans

les compositions d'assouplissement d'étoffes décrites ci-

dessus, le temps de remouillage est réduit et un toucher

sec non graisseux est communiqué à l'étoffe.

L'invention concerne une composition de traite-

ment de textiles comprenant (A) un agent tensio-actif ca-

tionique et (B) un polydiorganosiloxane contenant dans sa molécule au moins un groupe -RX lié au silicium dans lequel R représente un groupe alkylène et X un groupe contenant de l'azote, caractérisée en ce que X représente un groupe organique contenant un groupe amide choisi parmi 0. NQCR', -CNR"2 et - NZ(OH2)n pNZ(CH2)nNZQ o R' représente un atome d'hydrog ne, un groupe alkyle contenant de 1 à 20 atomes de carbone, un groupe alcényle

ou un groupe aryle, chaque R" représente un atome d'hydro-

gène, un groupe alkyle contenant de 1 à 18 atomes de car-

bone ou un groupe aryle, Q représente un groupe alkyle ou un atome d'hydrogène, chaque Z représente un atome d'hydrogène, un groupe alkyle inférieur ou un groupe R'C- dans lequel R' est tel que défini ciUdessus, au moins un des groupes Z étant un groupe R'C- * n est un nombre entier de 2 à 6 et p a une valeur de 0, 1 ou 2, au moins 50 % du total des substituants liés au silicium dans le polydiorganosiloxane étant des groupes méthyle, tous substituants liés au silicium restants étant choisis parmi les groupes d'hydrocarbures monovalents contenant

de 2 à 20 atomes de carbone, les groupes -RNH2, les grou-

pes -RCOOH et les groupes -R [NH(CH2)n] pNH(CH2)nNH2 L'invention concerne aussi un procédé pour le

traitement d'étoffes textiles qui consiste à leur appli-

quer une composition selon l'invention. L'invention con-

cerne, en outre, les étoffes textiles traitées par une composition selon l'invention.

Les polydiorganosiloxanes utilisés comme cons-

tituant (B) des compositions de l'invention peuvent être des polymères de siloxanes linéaires (non ramifiés) ou substantiellement linéaires contenant dans leur molécule au moins un groupe -RX lié au silicium. Le groupe X peut o être, dans lequel R' représente, par exemple, H,

-NQCR'

un radical méthyle, éthyle, propyle, octyle, stéaryle, vi-

nyle ou phényle, ou peut être,, dans lequel R"

-CNR"2

représente, par exemple, l'hydrogène, un radical méthyle, éthyle, butyle, octyle, dodécyle, octadécyle ou phényle, ou être le groupe -[NZ(CH2)jP _ NZ(CH2)nNZQ dans lequel Z représente l'hydrogène ou O, n est un nombre entier II

R'C-

de 2 à 6 et p est 0, 1 ou 2. Des exemples de groupes X sont ainsi:

O O O O O

.. .. il..DTD: NH.CCH3, -NHCC4H9, -NH.CC8H17, -CNH2, -CNH(C4H9),

O O O O

-CNH(C18H37), -CN(C2H5)2, -NC(CH3)(CH2)2NHCCH3,

O O O

-NH(CH2)2NHCCH3, - NC 3 26 2 5

0

O O

-NH(CH2)2NHCC17H35, -NH(CH2)4NHCC6H5 et

O O

-NH(CH2) 2NCCH3. (CH2)2NHCCH3.

Au moins 50 % des substituants liés au silicium dans le polydiorganosiloxane (B) doivent être des groupes méthyle, tous substituants présents en plus des groupes

-RX et des groupes méthyle étant des groupes d'hydrocar-

bures monovalents contenant de 2 à 20 atomes de carbone

ou les groupes -RNH2, -RCOOH et -R[NHCH)NH(CH2) NH(CH2)nNH2.

De préférence, les substituants -RX ne constituent pas plus de 25 %, de préférence encore pas plus de 7,5 % du

nombre total de substituants dans le polydiorganosiloxane.

Le polydiorganosiloxane donné comme exemple comprend 1 % de groupes RX sur le nombre total de substituants dans le polydiorganosiloxane. Les polydiorganosiloxanes sont de préférence terminés par des groupes triorganosiloxy, par exemple triméthylsiloxy, mais peuvent être terminés par des groupes tels que des groupes hydroxyle ou alcoxy.Bien que les polydiorganosiloxanes soient, de préférence, ceux qui sont formés d'unités diorganosiloxanes, avec ou sans unités triorganosiloxanes, ils peuvent contenir de petites proportions d'unités ramifiantes, c'est-à- dire d'unités

mono-organosiloxy, et d'unités SiO2. La grosseur molécu-

laire des polydiorganosiloxanes (B) n'est pas critique et

ils peuvent varier depuis des liquides s'écoulant libre-

ment jusqu'à des solides gommeux. Toutefois, les polydior-

ganosiloxanes préférés sont ceux qui ont une viscosité d'environ 5.10 5 à environ 5.10 2 m2/s à 25 C. De tels polydiorganosiloxanes sont plus faciles à émulsifier que

les matières de viscosité plus élevée.

On peut préparer, par exemple, des polydiorga-

nosiloxanes (B) dans lesquels X représente le groupe o0 ", en faisant réagir le polydiorganosiloxane à

-NQCR'

substituant amine correspondant avec un acide ou un anhy-

dride. Selon les conditions de réaction, la formation de

groupes amide peut s'accompagner de la formation de grou-

pes sels sur d'autres atomes d'azote de groupement amine, par exemple comme dans le groupe X: 2565265i

+ O0

ii

-NH2(CH2)2NHCCH3

OCOCH3

Toutefois, la présence de ces groupes sels n'est pas nui-

sible à l'effet désiré. On peut obtenir des polydiorga-

nosiloxanes (B) dans lesquels X représente le groupe " par réaction du polydiorganosiloxane à substituant -CNR" carboxyle correspondant avec l'ammoniac ou une amine. Des procédés de préparation appropriés sont connus dans la technique et décrits, par exemple, dans les brevets GB

882 059, 882 061, 788 984 et 1 117 043.

Comme constituant (A) des compositions de l'in-

vention, on peut utiliser toute substance cationique qui

est substantive au rinçage à l'eau sur les étoffes texti-

les et qui est capable de communiquer aux étoffes texti-

les de la souplesse et/ou de l'onctuosité. Un grand nom-

bre de ces substances sont connues et comprennent des com-

posés quaternaires comme suit:

(i) des composés d'alkyl-méthylammonium quaternaire pré-

sentant soit une chaîne alkyle en C18 à C24 soit deux chaînes alkyle en C12 à C30, les groupes alkyle à longue chaîne étant le plus communément ceux qui sont dérivés du suif hydrogéné. Des exemples de ces composés sont le chlorure de disuif-diméthylammonium, le méthylsufate de

disuif-diméthylammonium, le chlorure de suif-triméthyl-

ammonium, le chlorure de diéicosyl-diméthylammonium, le chlorure de suifdiméthyl-(3-suifalcoxypropyl)-amnmonium, le chlorure de ditétradécyldiméthylammonium, l'acétate

de didodécyl-diéthylammonium et l'acétate de suif-tri-

méthylammonium,

(ii) des composés d'ammonium quaternaire amido-alcoxylés.

On peut préparer des composés quaternaires de ce type en partant d'acides gras ou de triglycérides et d'une amine, par exemple la diéthylènetriamine. On alcoxyle alors le

produit avec de l'oxyde d'éthylène ou de l'oxyde de propy-

lène et on le quaternise par le sulfate de diméthyle.

Les composés du type (ii) peuvent être représentés par la formule: (CyH2yO) cH

MCHNCH2CH2 - N - CH2CH2NHC - M X

CH3

dans laquelle M représente un groupe alkyle gras, typique-

ment en C12 à C20, X représente, par exempleICl, Br ou le groupe méthylsulfate, y vaut 2 ou 3 et c est un nombre

entier.

(iii) des amido-imidazolines quaternisées. On peut obte-

nir des composés de ce type en chauffant le produit al-

coxylé de la réaction d'une amine et d'un acide gras ou d'un triglycéride comme décrit pour le type (ii) pour effectuer la cyclisation donnant l'imidazoline. On quaternise alors celle-ci par réaction, par exemple, sur le sulfate de diméthyle. Un exemple de composé du type

(iii) est le méthylsulfate de 2-heptadécyl-l-méthyl-1-

(2'-stéaroylamido-éthyl)-imidazolinium.

(iv) des sels de polyamine et des sels de polyalkylène-

imine, par exemple: [C12H25NH(CH3)-(CH2)3-NH2C12H25] ++ Cl2 fCi8H37NH(CH3) -(CH2)2-NH(C2H5)2]++ (CH3SO4)-2 et un chlorure de polyéthylène-iminium contenant environ

unités éthylène-imine.

(v) des sels d'alkylpyridinium, par exemple le chlorure de cétylpyridinium.

Les assouplissants cationiques généralement pré-

férés sont ceux qui contiennent des groupes alkyle gras à longue chaîne dérivés du suif ou du suif hydrogéné et la classe généralement préférée d'assouplissants est celle du

type (i), c'est-à-dire les composés d'alkyl-diméthylammo-

nium. Des agents de conditionnement d'étoffes que l'on peut utiliser comme constituant (A) des compositions de la présente invention sont des substances bien connues et sont largement décrits dans la littérature technique, voir par exemple J. Am. Oil Chemists Soc., janvier 1978 (volume 55), pages 118 à 121 et Chemistry and Industry,

5 juillet 1969, pages 893 à 903.

On peut préparer les compositions de l'invention

en mélangeant les constituants (A) et (B) dans les propor-

tions désirées. Toutefois, on prépare de préférence les compositions sous forme de dispersions aqueuses. On peut

obtenir ces dispersions en mélangeant des dispersions pré-

formées de (A) et (B) ou, plus commodément, en dispersant

(A) dans une émulsion aqueuse du polydiorganosiloxane.

La concentration d'ingrédients actifs (A) et (B) présente

dans les compositions aqueuses n'est pas étroitement cri-

tique et sera déterminée en fonction de la nature et de

la viscosité du produit désiré et de sa facilité de dis-

persion dans un bain aqueux pendant l'utilisation. Géné-

ralement, les compositions aqueuses préférées sont celles qui contiennent (A) et (B) en un poids total d'environ 5 à 35 % des compositions. Selon l'effet désiré, on peut

faire varier entre de larges limites les proportions re-

latives de (A) et (B) utilisées pour former le mélange ou dispersion, par exemple de 0,02 à 100 parties en poids de l'agent tensio-actif cationique (A) par partie en poids du polydiorganosiloxane (B). Toutefois, de préférence, les compositions de l'invention comprennent environ 1,0 à 40

parties en poids de (A) par partie en poids de (B).

Les compositions peuvent contenir d'autres in-

grédients facultatifs, par exemple des émulsifiants pour les polyorganosiloxanes, des parfums, des régulateurs de viscosité, des azurants optiques et des colorants. Des ingrédients facultatifs particulièrement préférés de compositions aqueuses d'assouplissant pour étoffes qui peuvent être présents dans la composition de l'invention

sont certains émulsifiants non ioniques, tels que les es-

ters d'acide gras de monoalcools et polyalcools, par exemple le monostéarate de glycérol, le monolaurate de sorbitan et le monooléate de sorbitan. On peut utiliser

ces esters dans des proportions classiques pour des compo-

sitions de conditionnement d'étoffes, de préférence d'en-

viron 1 à 5 % du poids de la composition aqueuse.

On peut -utiliser les compositions de l'invention comme agents de conditionnement d'étoffes pendant le cycle

de rinçage ou de séchage du lavage domestique ou indus-

triel. Par exemple, on peut étaler les compositions ou les

appliquer autrement en un revêtement sur des pièces d'étof-

fe tissée ou non tissée et inclure les pièces avec les étoffes que l'on lave, pendant le cycle de séchage, selon

des techniques connues. Toutefois, de préférence, on for-

mule les compositions sous forme de dispersions aqueuses

que l'on ajoute alors pendant le stade de rinçage du pro-

cessus de lavage. La concentration d'ingrédients actifs (A) et (B) dans l'eau de rinçage doit être suffisante pour assurer l'effet désiré et rentrera normalement dans la gamme d'environ 5 à 500 parties en poids de (A) et

(B) par million de parties d'eau.

Les exemples suivants, dans lesquels les parties sont exprimées en poids et Me représente le groupe méthyle,

illustrent l'invention.

EXEMPLE 1

On a préparé une composition d'assouplissant pour étoffes selon la recette suivante: 1Arquad 2HT-75 58,0 parties monostéarate de glycérol 16, 5 parties 2Empilan NP9 2,0 parties NaCl 1,0 partie eau 922,5 parties 1 R2NMe2+C1 dans lequel les groupes R sont des groupes alkyle principalement en C16 (31 %) et C18 (64%) (74 %

du poids de la dispersion).

2 produit de polyéthoxylation de nonylphénol On a préparé cette composition en ajoutant l'Empilan et le NaCl à l'eau et en chauffant à 600 C, puis en ajoutant avec agitation un mélange préchauffé (60 C)

d'Arquad et de monostéarate de glycérol.

A une portion (40) parties de la composition d'assouplissant pour étoffes préparée comme ci-dessus, on

a ajouté, avec agitation, 1,7 partie d'une émulsion aqueu-

se non ionique contenant 35 % en poids d'un siloxane de la formule moyenne: Me3SiO(Me2SiO)98(MeSiO)2SiMOe3

2H2 0

CHOH O3 2 NCH3(OH2)2 NH CH3

afin d'obtenir un premier exemple de composition de traitement de textiles selon l'invention, sous la forme

d'une dispersion aqueuse. On a dilué 50 g de la composi-

tion ainsi obtenue avec 2 litres d'eau et on a acidifié

la dispersion obtenue par l'acide acétique à un pH de 6,5.

On a placé dans cette dispersion diluée pendant 15 minu-

tes des morceaux prélavés d'étoffe de coton et de poly-

ester/coton d'environ 400 cm2 et on les a soumis à une agitation intermittente. On les a ensuite retirés de la

dispersion diluée, on les a posés à plat pendant 10 minu-

tes sur du papier absorbant pour éliminer l'eau en excès,

puis on les a laissé sécher pendant une nuit à la tempéra-

ture ambiante (environ 220 C), suspendus à une corde.

A des fins de comparaison, on a traité de façon

similaire des morceaux de coton témoins par la composi-

tion d'assouplissant pour étoffes décrite ci-dessus (c'est-à-dire sans le constituant siloxane). On a ajouté 50 g de la composition d'assouplissant pour étoffes à 2

litres d'eau.

Tous les morceaux traités étaient souples au

toucher en comparaison d'une étoffe non traitée. Cepen-

dant, les morceaux d'étoffe selon l'invention traités

par la composition de traitement de textiles selon l'in-

vention étaient plus secs et moins graisseux au toucher

que les morceaux témoins.

On a testé les propriétés de remouillage de tous les morceaux d'étoffe traités en laissant tomber une goutte d'eau sur l'étoffe, d'une hauteur d'environ 1 cm et en mesurant le temps nécessaire à l'absorption complète de la goutte par l'étoffe. Des résultats ont été les suivants: Temps (secondes) morceaux d'étoffe Témoin selon l'invention coton > 300 9 polyester/coton 28 7

EXEPLE 2

On a répété l'exemple 1 en utilisant une deu-

xième composition de traitement de textiles qui différait

de celle du premier exemple par le fait que la propor-

tion de siloxane dans la composition de traitement de textiles était ramenée à 0,9 partie et que la proportion

d'Arquad était portée à 45 parties. On a traité des mor-

ceaux d'étoffe comme décrit à l'exemple 1 par une dis-

persion de la composition de traitement de l'exemple 2,

diluée comme indiqué à l'exemple 1.

Les temps de remouillage des morceaux d'étoffe traités étaient: coton 11 secondes

polyester/coton 9 secondes.

EXEIPLE 3

On a préparé une composition d'assouplissant pour étoffes selon la recette suivante: Arquad 2HT-75 54,0 parties monostéarate de glycérol 20, 5 parties Empilan NP 9 2,0 parties NaCl 1,0 partie eau 922,5 parties On a préparé la composition de la même façon que dans

l'exemple 1.

A une portion (40 parties) de la composition d'assouplissant préparée comme ci-dessus, on a ajouté 0,94 partie d'une émulsion aqueuse non ionique contenant % en poids d'un siloxane de la formule moyenne: MeSiO(Me2SiO)98(MeSiO) 2iMe3

CHCH3CH2NH(CH2)2NHCCH3

afin d'obtenir un troisième exemple de composition selon l'invention sous forme de dispersion aqueuse. On a utilisé la composition ainsi obtenue de la même façon que la composition de traitement de textiles du premier exemple, pour le traitement de morceaux d'étoffe. Les temps de remouillage étaient les suivants: coton 11 secondes polyester/coton 6 secondes

EXEMPLE 4

On a répété l'exemple 3 en utilisant un quatriè-

me exemple de composition de traitement de textiles qui différait de la troisième par le fait que la proportion de siloxane était ramenée à 0,45 partie. On a traité des

morceaux d'étoffe comme décrit à l'exemple 1 par une dis-

persion de la quatrième composition, diluée comme indiqué à l'exemple 1. Les temps de remouillage des morceaux d'étoffe traités étaient les suivants: coton 12 secondes

polyester/coton 13 secondes.

REVEMDICATIONS

1. Composition de traitement de textiles compre-

nant (A) un agent tensio-actif cationique et (B) un poly-

diorganosiloxane contenant dans sa molécule au moins un groupe -RX lié au silicium dans lequel R représente un

groupe alkylène et X un groupe contenant de l'azote, ca-

ractériséeen ce que X représente un groupe organique con-

tenant un groupe amide choisi parmi 0 0 Il II -NQCR', -CNR"2 et

-10 -NZ(CH2)nPNZ(CH2)nZQ o R' représente un atome d'hy-

drogène, un groupe alikyle contenant de 1 à 20 atomes de carbone, un groupe alcényle ou un groupe aryle, chaque R"

représente un atome d'hydrogène, un groupe alkyle conte-

nant de 1 à 18 atomes de carbone ou un groupe aryle, Q

représente un groupe alkyle ou un atome d'hydrogène, cha-

que Z représente un atome d'hydrogène, un groupe alkyle

inférieur ou un groupe - dans lequel R' est tel que dé-

R'C-

fini 8i-dessus, au moins un des groupes Z étant un grou-

t

pe R'C-, n est un nombre entier de 2 à 6 et p a une va-

leur de 0, 1 ou 2, au moins 50 % du total des substi-

tuants liés au silicium dans le polydiorganosiloxane

étant des groupes méthyle, tous substituants liés au sili-

cium restants étant choisis parmi les groupes d'hydrocar-

bures monovalents contenant de 2 à 20 atomes de carbone, les groupes RNH2, les groupes -RCOOH et les groupes -R)H(CH2) J pNH(CH2)nNH2'

2. Composition selon la revendication 1, carac-

térisée, en outre, en ce - que les groupes RX ne cons-

tituent pas plus de 7,5 % des substituants du polydior-

*ganosiloxane.

3. Composition selon l'une quelconque des re-

vendications 1 et 2, caractérisée, en outre, en ce que X représente un groupe 0 Q

NCCH3(CH2)2NHCCH3

ou un groupe o Il0

NH(CH2)2 NHCCH3

4. Composition selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 3, caractérisée, en outre, en ce qu'elle est sous la forme d'une dispersion aqueuse comprenant 5 à 35 % de (A) et (B) par rapport au poids de la composition totale.

5. Composition selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 4, caractérisée, en outre, en ce qu'elle comprend de 1,0 à 40 parties en poids de (A) par partie en

poids de (B).

6. Composition selon la revendication 1, carac-

térisée en ce que l'agent tensio-actif cationique comprend

un ou plusieurs des composés suivants: un composé d'alkyl-

méthylammonium quaternaire, un composé d'ammonium quater-

naire amido-alcoxylé, une amido-imidazoline quat ernisée,

un sel de polyamine quaternaire, un sel de polyalkylène-

imine quaternaire et un sel d'alkylpyridinium.

7. Composition selon la revendication 6, carac-

térisée en ce que l'agent tensio-actif cationique est le

chlorure de diméthyl-disuif-ammonium.

8. Procédé de traitement de textiles qui consis-

te à leur appliquer une composition, caractérisé en ce qu'il s'agit d'une composition selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7.

9. Procédé selon la revendication 8, caracté-

risée, en outre, en ce que l'on applique la composition

pendant le stade de rinçage d'un processus de lavage.

10. Etoffe textile traitée par une composition, caractérisée en ce qu'il s'agit d'une composition selon

l'une quelconque des revendications 1 à 7.