HU209946B

HU209946B - Fabric softening composition

Info

Publication number: HU209946B
Application number: HU9202314A
Authority: HU
Inventors: Graham Andrew Turner
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 1991-07-15
Filing date: 1992-07-14
Publication date: 1994-12-28
Also published as: JPH05195434A; KR930002597A; EP0523922A2; SK218392A3; IN176962B; EP0523922A3; ZA925272B; CA2073517C; EP0523922B1; AU1968092A; CZ285710B6; ES2092051T3; CA2073517A1; DE69214038T2; GB9115255D0; BR9202670A; SK281112B6; PL170236B1; HUT62043A; CZ218392A3

Description

A találmány tárgya textillágyító kompozíció. A találmány szerinti kompozíció ismert vonása, hogy a kompozícióban legalább 1 tömeg% (I) vagy (Π) általános képletű vízben oldhatatlan katinos textillágyítószer - a képletben

Rí és R_r jelentése egymástól függetlenül legfeljebb 4 szénatomos alkil-, alkenil- vagy hidroxi-alkil-csoport;

R₂ és R₂- jelentése egymástól függetlenül 8-20 szénatomos alkil- vagy alkenil-csoport, n és n’értéke 0 és 5 közötti egész szám,

O

II II

T jelentése -O-C- vagy -C-O- képletű csoport,

A jelentése anion zsírsav és egy nemionos stabilizálószer van.

A találmány szerinti kompozíció új vonása, hogy a kompozíció 0,1-10 tömeg%-ban nemionos stabilizálószerként 10 vagy ennél több molekula etilén-oxiddal etoxilált, döntően 8-22 szénatomos alkoholt tartalmaz, ahol a nemionos stabilizálószer 1 tömeg%-os vizes oldatban tiszta fázist képez 0 és 45 °C között és a nemionos stabilizálószer 30 °C-nál kisebb Krafft-fok értékű.

A találmány tárgyához tartoznak olyan vizes diszperziót képező, biológiailag lebontható textillágyító kompozíciók, amelyek vízben oldhatatlan kationos textillágyító hatású anyagot és öblítőként alkalmazott nemionos stabilizáló anyagot tartalmaznak.

A találmány szerinti kompozíció vízben oldhatatlan kationos textillágyítószerként olyan kvatemer ammónium-vegyületet tartalmaz, amelyben két 12-28 szénatomos alkil- vagy alkenilcsoport kapcsolódik a kvaterner nitrogénatomhoz egy észterkötésen keresztül és ahol a kompozíció nemionos stabilizálószerként 10 vagy ennél több molekula alkilén-oxiddal etoxilált, döntően 8-22 szénatomos alkoholt tartalmaz, ahol a nemionos stabilizálószer 1 tömeg%-os vizes oldatban tiszta fázist képez 0 és 45 °C között és a nemionos stabilizálószer 30 °C-nál kisebb Krafft-fok értékű.

Az öblítőként alkalmazott textillágyító kompozíciók jól ismertek. E kompozíciók általában vízben oldhatatlan, kvatemer ammónium típusú textillágyító hatású anyagot tartalmaznak vízben diszpergálva. Ha a kompozíció hatóanyag tartalma 7 tömeg% alatt van, a kompozíciót töménynek tekintjük. A textillágyító kompozíciók a lágyítás mellett egyéb kedvező tulajdonságot is mutatnak. így például ezen készítmények szennyoldó tulajdonságot is mutatnak, különösen olyan textilanyagok esetében, amelyek poliészter szálból készültek.

A textillágyító anyagok egyik fogyatékossága, hogy tárolás közben instabilitást mutatnak. Ez a fogyatékosság fokozottabb mértékben jelentkezik, ha koncentrált készítményt tárolunk alacsony vagy magas hőmérsékleten.

A fogyasztó azonban elvárja, hogy a koncentrátumot is lehessen alacsony vagy magas hőmérsékleten tárolni. A koncentrátum fizikai instabilitása abban jelentkezik, hogy tárolás közben a készítmény oly mértékben besűrűsödik, hogy a készítmény már nem önthető, vagy akár irreverzíbilis gélképződés következik be. A besűrűsödés igen kedvezőtlen jelenség, minthogy a besűrűsödött kompozíció használata nehézkessé válik.

Az öblítőként alkalmazott ismert textillágyító kompozíciók fizikai stabilitását oly módon javítják meg, hogy viszkozitást szabályozó anyagot vagy a gélképződést akadályozó szert adnak hozzá. így például a 13 780 számú európai szabadalmi leírásban (Procter & Gamble) olyan koncentrált kompozíciókat ismertetnek, amelyekhez viszkozitást szabályozó szert adnak. Viszkozitás szabályozó anyagként szerepelnek 10-18 szénatomos zsíralkoholok. A 280 550 számú európai szabadalmi leírásban (Unilever) a híg kompozíciók fizikai stabilitását oly módon kívánják javítani, hogy a biológiailag lebontható, észterkötésű kvaterner-ammónium vegyületeket és zsírsavakat tartalmazó készítményekhez nemionos felületaktív anyagokat adnak.

Amennyiben a koncentrált kompozíció biológiailag lebontható észterkötésű kvaterner-ammóniumszármazékokat tartalmaz, a fizikai instabilitás még problematikusabbá válik, mint a hagyományos kvatemer ammónium vegyületeket tartalmazó kompozíciók esetében.

A 0 040 562 számú európai szabadalmi leírásban (Lesieur, Cotelle) az észterkötésű kvaterner-ammónium vegyületet tartalmazó koncentrált kompozícióhoz nemionos emulgeáló/stabilizálószert adnak, ily módon viszkózus gélt állítanak elő. Stabilizálószerként 12-14 szénatomos, 9 molekula etilén-oxiddal etoxilált alkoholt használnak. Az alkalmazott alkohol szénláncának elágazottságáról azonban itt nem történik említés.

Néhány nemionos stabilizálószer nemcsak stabilizálja a biológiailag lebontható kvatemer ammónium vegyületeket tartalmazó koncentrált kompozíciókat, hanem a környezetre nézve ártalmatlan hatású anyagnak tekinthetők, amennyiben biológiailag elfogadható mértékben lebonthatók és vizes rendszerben nem toxikusai

Azt tapasztaltuk, hogy a biológiailag lebontható kvaterner-ammónium vegyületeket tartalmazó kompozíciók magas hőmérsékleten mutatott stabilitása fokozható, ha bizonyos kiválasztott, nemionos stabilizálószereket alkalmazunk.

így a találmány szerinti megoldással olyan textillágyító kompozíciókat dolgoztunk ki, amelyek vízben oldhatatlan kationos textillágyító szert és nemionos stabilizálószert tartalmaznak, ahol vízben oldhatatlan kationos textillágyítószerként olyan kvatemer-ammónium vegyület szerepel, amelyben két 12-16 szénatomos alkilcsoport vagy alkenil-csoport észterkötéssel kötődik a kvatemer nitrogénatomhoz, és a nemionos stabilizálószer 10 vagy több molekula alkilén-oxiddal alkoxilezett, döntően lineáris, 8-22 szénatomos alkohol, és ahol a nemionos stabilizálószer 1 tömeg%-os koncentrációban vizes közegben 0 és 45 °C közötti hőmérsékleten tiszta fázist képez és 30 °C-nál alacsonyabb Krafft-fok értéket mutat.

A fenti tulajdonságokkal rendelkező koncentrátumok magas, különösen 37 °C hőmérsékleten javított stabilitást mutatnak.

A célszerűen alkalmazott nemionos felületaktív anyag Krafft-fok értéke 10 °C alatt, előnyösen 5 °C

HU 209 946 Β alatt van. A Krafft-fok jól ismert fogalom a szakember számára {lásd például Hunter R. J.: Foundation of Colloid Science, Oxford University Press, 1. kötet, 571. oldalát (1989)]. A stabilizáló anyagoknál a Krafft fok azt a hómérsékletet jelöli, amely alatt a stabilizáló anyag szolubilitása alacsony és nem képződnek micellák. A Krafft-fok feletti hőmérsékleteken az oldat tiszta, alatta az oldat felhős. így az olyan oldat, amely olyan anyagból készült, amelynek Krafft-fok értéke 5 °C, legalább 5 és 45 °C között tiszta lesz; ezzel szemben az az oldat, amely olyan anyagból készült, amelynek Krafft-fok értéke 45 °C között felhős lesz és csak 45 °C felett lehet tiszta oldatot készíteni.

A találmány szerinti kompozíciók célszerűen folyékonyak, és vízzel készülnek.

Az előnyösen alkalmazható, észterkötésű kvaterner-ammónium származékokat az (I) általános képlettel jelölhetjük, a képletben

R] jelentése egymástól függetlenül legfeljebb 4 szénatomos alkil-, alkenil- vagy hidroxi-alkil-csoport;

R₂ jelentése egymástól függetlenül 8-20 szénatomos alkil- vagy alkenil-csoport, n értéke 0 és 5 közötti egész szám.

Előnyösen alkalmazhatók a (II) általános képletű kvatemer-ammóniumszármazékok is, a képletben Rf, Rj¹ és n’jelentése a fentiekben megadott R_b R₂ és n jelentésével azonos,

O O

II II

T jelentése -O-C- vagy -C-O- képletű csoport és A~ jelentése anion.

Az előnyös anyagokat és előállításukat a 4 137 180 számú szabadalmi leírás (Lever Brothers) ismerteti; ezen anyagok kismennyiségű monoésztert, így például l-faggyúzsíralkanoil-oxi-2-hidroxi-trimetil-ammóniumpropán-kloridot tartalmaznak.

A találmány szerinti kompozíció az észterkötésű kvatemer-ammónium vegyületből előnyösen 1 tömeg%-ot, még előnyösebben 3 tömeg%-ot tartalmaz, különösen kedvezőek azok a készítmények, amelyet több mint 7 tömeg% észterkötésű kvaterner-ammónium vegyületet tartalmaznak. Az észterkötésű kvaterner-ammónium vegyület koncentrációja célszerűen 1 és 80 tömeg%, még célszerűbben 3 és 50 tömeg%, legelőnyösebben 8 és 50 tömeg% között van.

Az előnyösen alkalmazható nemionos stabilizálóanyagok közül megemlítjük a 10 vagy ennél több, célszerűen 15-20 molekula etilén-oxiddal kondenzált 8-22 szénatomos, primer vagy szekunder, túlnyomórészt lineáris alkoholokat Az alkoholok lehetnek telítettek vagy telítetlenek. A célszerűen alkalmazható stabilizálószerek közül megemlítjük a Genapol Τ-150-et, Genapol Τ-200-at, Genapol C-200-at (Hoechst AG), a Lutensol AT18-at (BASF által gyártott termék), Genapol C-100-at, Genapol C-150-et és a Genapol Τ-350-et (Hoechst); a Dobanol 91-2,5-öt, a Dobanol 91-5-öt, a Dobanol 91-6-ot és a Dobanol 91-8-at (Shell). A nemionos stabilizálószer HLB értéke előnyösen 10 és 20, még előnyösebben 12 és 20 között van.

A nemionos stabilizálószer koncentrációja előnyösen 0,1-10 tömeg%, még előnyösebben 0,5-5 tömeg%, legelőnyösebben 1-M tömeg% között van. A kvaterner-ammónium vegyületnek a nemionos stabilizálószerhez viszonyított mólaránya 40:1-1:1 között, célszerűen 18:1-3:1 között van.

A kompozíció tartalmazhat zsírsavat is, példaként említjük a 8-24 szénatomos alkil- vagy alkenil-monokarbonsavakat vagy ezek polimerjeit. Előnyösen telített zsírsavat alkalmazunk, célszerűen keményített, faggyúból származó 16-18 szénatomos zsírsavakat. Előnyösen a zsírsavat nem szappan alakban használjuk, hanem célszerűen szabad zsírsavat, így olaj savat, laurinsavat vagy faggyúból származó zsírsavat alkalmazunk.

A zsírsavak koncentrációja előnyösen több mint 0,1 tömeg%, még előnyösebben több mint 0,2 tömeg%. Különösen előnyös, ha a zsírsavak koncentrációja 0,5 és 20 tömeg%, vagy még előnyösebb, ha a koncentráció 1 és 10 tömeg% között van. A kvaternerammónium vegyület és a zsírsav tömegaránya előnyösen 10:1 és 1:10 között van.

A találmány szerinti kompozíció pH-ja előnyösen 2,0 felett, még előnyösebben 2 és 5 között van.

A kompozíció adott esetben tartalmazhat további komponenseket, így valamely nem vizes oldószert, a pH-t beállító puffer oldatot, illatanyagot, illathordozót, fluoreszkáló színezéket, hidrotop anyagot, habzásgátló anyagot, az ülepedést gátló szert, enzimeket, optikai fehérítőt, opálosodást előidéző szert, zsugorodást gátló szert, gyűrődést gátló szert, foltképződést gátló szert, csíraölő szert, fungicid anyagot, antioxidánst, korróziógátló anyagot, a textília lágy esését elősegítő anyagot, antisztatikus szert, a vasalhatóságot javító szert.

A kompozíció tartalmazhat nemionos textillágyító szert is, így például lanolint vagy ennek valamely származékát.

A találmány szerinti megoldást az alábbi példák szemléltetik. A példákban megadott százalékos értékek tömeg%-ra vonatkoznak.

1. példa

Folyékony textillágyító kompozíciót állítunk elő az alábbiak szerint:

Egy kationos lágyítószert, zsírsavat és a nemionos stabilizálószert előre összekeverjük, majd az elegyet felmelegítve tiszta olvadékot állítunk elő. A kapott olvadékot 70 és 80 °C közötti hőmérsékleten legalább egy percig tartó időtartam alatt, állandó keverés közben vízhez adjuk, amikor is diszperziót képezünk.

A kompozíció viszkozitását Haake féle rotoviszkoziméterrel mérjük szobahőmérsékleten vagy 37 °C hőmérsékleten történő 1-3 hónapos tárolást követően.

A Krafft-fok értéket úgy határozzuk meg, hogy a nemionos stabilizálószerből 1 tömeg%-os oldatot készítünk és az oldatot 5 °C hőmérsékleten tároljuk 5 napig. Az oldatot ezt követően keverés közben fokozatosan felmelegítjük mindaddig, amíg az oldat tiszta nem lesz. Azt a hőmérsékletet, amelyen az oldat feltisztul, Krafft-foknak nevezzük.

A kompozíciók összetételét és a mért eredményeket a következő táblázat foglalja össze.

HU 209 946 Β

Táblázat

Kompozíció	A	B	c	D	E	F	G
HT TMAPC¹	11,58	11,58	11,58	11,58	11,58	11,58	11,58
Zsírsav²	1,93	1,93	1,93	1,93	1,93	1,93	1,93
Faggyú 11EO³		2,5
Faggyú 15EO⁴			1,5
Faggyú 18EO⁵				1,5
Faggyú 20EO⁶					1,5
Kókusz 10EO⁷						1,5
Arosurf 66-E10⁸							1,5
Víz és egyéb adalékok	- kiegészítve -
Viszkozitás	A	B	C	D	E	F	G
110s~'mPas
1 hónap szobahőmérsékleten	164	87	42	17	44	31	80
1 hónap 37 °C-on	161	427	28	24	41	58	53
3 hónap szobahőmérsékleten	178	72	35	-	39	35	-
3 hónap 37 °C-on	175	735	53	-	38	162	-
Krafft-fok °C	-	45	<5	<5	<5	35	<5
Tiszta fázis	-	nem	igen	igen	igen	nem	igen

1 tömeg%-os koncentrációban vizes közegben 0 °C-45 °C hőmérsékleten

Megjegyzések

1. A HT TMAPC jelölés jelentése: 1,2-kétszeresen keményített faggyúzsíralkanoil-oxi-3-trimetil-ammónio-propán-klorid (Hoechst)

2. keményített faggyúzsírsav, Pristerine 4916 (Unichema).

3. faggyúzsíralkohol, 11 molekula etilén-oxiddal etoxilálva;

4. faggyúzsíralkohol, 15 molekula etilén-oxiddal etoxilálva;

5. faggyúzsíralkohol, 18 molekula etilén-oxiddal etoxilálva;

6. faggyúzsíralkohol, 20 molekula etilén-oxiddal etoxilálva;

7. kókuszdióból nyert zsíralkohol 10 molekula etilénoxiddal etoxilálva;

8. izosztearinalkohol, 10 molekula etilén-oxiddal etoxilálva.

Az eredmények azt mutatják, hogy észterkötésű kvaterner-ammónium vegyületet tartalmazó kompozíciókhoz stabilizálószert adva ez a magas hőmérsékleten fellépő destabilizálódás ellen hat, és ily módon stabil koncentrált kompozíciót kapunk.

Az eredményekből az is kitűnik, hogy a Krafft-fok értéke kritikus a B jelzésű kompozíció esetében, amely Genapol Τ-110-et tartalmaz (ebben 11 mól etilén-oxiddal etoxilált faggyúzsíralkohol van). E készítmény Krafft-fok értéke 45 °C; a kapott kompozíció nem stabil. Azon kísérleteinkhez, amelyekhez olyan etoxilátokat alkalmaztunk, amelyek Krafft-fok értéke 5 °C alatt van, mindegyiknél stabil terméket kaptunk, ellentétben azokkal a kompozíciókkal, amelyekben ennél magasabb Krafft-fok értékű etoxilát volt jelen.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Textíllágyító kompozíció, amelyben legalább 1 tömeg% (I) vagy (II) általános képletű vízben oldhatatlan kationos textillágyítószer, a képletben

R_t és Rf jelentése egymástól függetlenül legfeljebb 4 szénatomos alkil-, alkenil- vagy hidroxi-alkil-csoport;

R₂ és R₂’jelentése egymástól függetlenül 8-20 szénatomos alkil- vagy alkenil-csoport, n és n’értéke 0 és 5 közötti egész szám,

O O

II II

T jelentése -O-C- vagy -C-O- képletű csoport,

A“ jelentése anion, zsírsav és egy nemionos stabilizálószer van, azzal jellemezve, hogy a kompozíció 0,1-10 tömeg%-ban nemionos stabilizálószerként 10 vagy ennél több molekula etilén-oxiddal etoxilált, döntően 8-22 szénatomos alkoholt tartalmaz, ahol a nemionos stabilizálószer 1 tömeg%-os vizes oldatban tiszta fázist képez 0 és 45 °C között és a nemionos stabilizálószer 30 °C-nál kisebb Krafft-fok értékű.
2. Az 1. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a kompozíció olyan nemionos stabilizálószert tartalmaz, amelynek Krafft fok értéke 5 °C alatt van.
3. Az 1. igénypont szerinti kompozíció, azzal jelle4

HU 209 946 Β mezve, hogy a kompozíció 0,5-5 tömeg% nemionos stabilizálószert tartalmaz.
4. Az 1. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a kompozíció 0,1 tömeg%-nál több zsírsavat tartalmaz. 5
5. Az 1. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a kompozíció kationos textillágyítószerként 3-50 tömeg% kvaterner-ammóniumvegyületet, 0,5-5 tömeg% nemionos stabilizálószert és 0,5-20 tömeg% zsírsavat tartalmaz.
6. Az 1, igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a kompozíció olyan nemionos stabilizálószert tartalmaz, amelynek HLB értéke 10 és 20 között van.