IT8967872A1 - Composizione ammorbidente comprendente un composto cationico organico, un agente siliconico ed un tensioattivo non ionico - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo ''Composizione ammorbidente comprendente un compos cationico organico, un agente siliconico ed un tensioattivo non ionico"

RIASSUNTO

Composizione ammorbidente liquida per ciclo di risciacquo, che comprende fino a 50% in peso di (A) un composto cationico organico che ? sostantivo al risciacquo con acqua su fibre tessili, da 0,01 a 5% in peso di (B) un agente siliconico regolatore di schiuma comprendente un polidiorganosilossano liquido e particelle di. carica idrofobe solide e (C) un tensioattivo non ionico o cationico in grado di emulsionare, almeno in certa misura, l'agente siliconico regolatore di schiuma. Il componente (C) ? preferibilmente presente in un rapporto ponderale del componente (B) al componente (C) compreso tra l/l e 1/5 ed ? preferibilmente un copolimero polidiorganosilossano/ossialchilene. E' anche rivendicato un procedimento per il trattamento di tessuti di materiali tessili mediante applicazione delle composizioni.

La presente invenzione si riferisce a composizioni ammorbidenti, in particolare a composizioni ammorbidenti usate come ammorbidenti per il ciclo di lavaggio nelle operazioni di lavaggio del bucato.

Gli ammorbidenti per il ciclo di sciacquo sono conosciuti da tempo e sono descritti in pi? pubblicazioni di brevetto ed articoli. Alcuni ammorbidenti per il ciclo di sciacquo comprendono, nella loro ricetta, componenti siliconici. La descrizione di brevetto britannico 1549180, ad esempio, descrive composizioni per il trattamento di tessuti in un bagno acquoso, quale il risciacquo finale dopo un procedimento di lavaggio per migliorare diverse propriet? del tessuto, comprendenti un composto cationico sostantivo ?.i tessuti ed un'emulsione di un prevalentemente lineare di od arilalchil-silossano, avente una viscosit? di almeno 100 mm /s e fino a 8000 mm /s; il rapporto ponderale del contenuto silossanico dell'emulsione al composto cationico essendo situato nell'intervallo compreso tra 5:1 e 1:100. Le composizioni descritte in detta descrizione di brevetto, secondo quanto rivendicato provvedono stiratura pi? facile, propriet? antistatiche, pi? gradevoli propriet? dei tessuti al tatto e propriet? di distacco del sudiciume.

Sono anche state sviluppate composizioni detergenti, che includono componenti ammorbidenti per tessuti. Si intende che questi componenti vengano portati fino al ciclo di ri? sciacquo del processo di lavaggio. I procedimenti di lavaggio, tuttavia, hanno usualmente pi? cicli d? risciacquo e la composizione ammorbidente dovrebbe preferibilmente essere liberata soltanto nell'ultimo ciclo per assicurare il massimo effetto. Il vantaggio di tali composizioni detergenti risiede nel fatto che l'utente deve soltanto aggiungere alla macchina lavatrice una sola dose di materiali di pulizia. Molta gente preferisce ancora controllare la quantit? di ammorbidente usata su tessuti specifici. Vi ?,pertanto, ancora necessit? di un ammorbidente per ciclo disciacquo che deve essere aggiunto nell'ultimo ciclo di risciacquo. Le macchine lavatrici con caricamente frontale sono usualmente provviste di un vassoio alimentatore a pi? compartimenti, in cui le dosi di detergente per il prelavaggio ed il lavaggio principale e le composizioni ammorbidenti possono essere alimentate in compartimenti differenti all'inizio del ciclo di lavaggio, richiedendo cos? dall'utente la distribuzione degli ingredienti misurati,soltanto una volta per ogni processo di lavaggio.

Vi ? tendenza verso composizioni ammorbidenti per ciclo di risciacquo pi? concentrate. Queste hanno il vantaggio di richiedere meno spazio per l'immagazzinamento a paragone con le composizioni meno concentrate. Tuttavia, a causa del cambiamento di ricetta come conseguenza dell'aver concentrato le composizioni ammorbidenti, vi ? un intrinseco problema di schiuma con alcune di queste composizioni, quando esse vengono introdotte nel ciclo di risciacquo del processo di lavaggio. E' considerato esteticamente insoddisfacente conservare un livello elevato di schiuma nel ciclo di risciacquo di un processo di lavaggio. L'utente della lavatrice, particolarmente la massaia, tende a mettere in relazione livelli di schiuma eccessivi nel ciclo di risciacquo con un risciacquo inefficace. Quando la soluzione di lavaggio viene scaricata al termine del ciclo di lavaggio prima del primo ciclo di risciacquo, vi ? usualmente una certa quantit? di detergente che viene portata da un ciclo a quello successivo. Anche questo provoca un certo indesiderato schiumeggiamento nel ciclo di risciacquo. Vi ? pertanto necessit? di controllare la schiuma nel ciclo di risciacquo del processo di lavaggio, in particolare nell'ultimo ciclo di risciacquo in cui viene liberata una composizione ammorbidente.

La descrizione di brevetto britannico 2185752 descrive una composizione detergente, che provvede controllo delle schiume nel ciclo di risciacquo e comprende un tensioattivo, coadiuvante di detergenza e "prill" per il controllo di schiuma nel ciclo di risciacquo,comprendenti sapone di acido grasso, almeno un sale d'ammonio quaternario ed almeno un abbattitore di schiuma costituito da fluido siliconico. L'abbattitore di schiuma fluid?siliconico ? descritto come un polisilossano contenente gruppi della struttura generale -(R'R"SiO) -, in cui x ha un valore compreso tra 20 e circa 2000 e R' e R" sono gruppi alchile od arile. Tali "prill" sono efficaci in un detergente solido in polvere e dipendono dal pH della soluzione di lavaggio e successivo cambiamento di pH quandosi giunge al ciclo di risciacquo, per liberare i componenti. Ci? significa che la composizione sar? liberata, almeno in parte, a partire dal primo ciclo di risciacquo in poi. Anche gli ammorbidenti per ciclo di risciacquo liquidi richiedono una differente soluzione per il problema del controllo della schiuma.

Si ? ora trovato che composizioni ammorbidenti per ciclo di Sciacquo perfezionate possono essere prodotte introducendo nelle stesse un agente di controllo della schiuma siliconico, comprendente un polidiorganosilossano e particelle solide idrofobe, ed un tensioattivo non ionico oppure cationico che ? in grado di emulsionare in certa misura il composto regolatore di schiuma.

L'invenzione provvede, in uno dei suoi aspetti, una composizione ammorbidente per ciclo di sciacquo comprendente A) un composto cationico organico, che ? sostantivo al risciacquo con acqua su fibre tessili,

B) un agente siliconico regolatore di schiuma, comprendente un polidiorganosilossano liquido e particelle di carica idrofobe solide

e

C) un tensioattivo non ionico o cationico, in grado di emulsionare, almeno in certa misura, l'agente siliconico regolatore di schiuma.

Come componente (A) della composizione secondo la presente invenzione, si pu? impiegare qualsiasi sostanza cationica organica che sia sostantiva al risciacquo con acqua su tessuti di materiale tessile e che sia in grado di conferire morbidezza e/o propriet? lubrificanti ai tessuti di materiale tessile. Un grande numero di tali sostanze ? conosciuto e include composti d'ammonio quaternari quali (a) composti quaternari di alchilmetil-ammonio aventi o una catena alchilica a o due catene alchiliche a i gruppi alchilici a catena lunga essendo pi? comunemente quelli derivati dal sego idrogenato. Gli esempi di tali composti sono cloruro di di-sego-dimetilammonio, metilsolfato di di-sego-dimetilammonio, cloruro di sego-trimetilammonio, cloruro d? di-eicosil-dimetilammonio, cloruro di sego-dimetil-(3-sego-alcossipropil)-ammonio, cloruro di ditetradeciltrimetilammonio, acetato di didodecildietilammonio e acetato di sego-trimetilammonio;

(b) gli ammido-composti d'ammonio quaternari alcossilati. I composti quaternari di questo tipo possono essere preparati a partire da acidi grassi o trigliceridi ed un'ammina, ad esempio dietilen-triammina. Il prodotto viene poi alcossilato con ossido di etilene od ossido di propilene e quaternizzato con dimetil-solfato, I composti di tipo (b) possono essere rappresentati dalla formula

in cui M rappresenta un gruppo alchilico grasso, tipicamente a ^ rappresenta ad esempio CI, Br od il gruppo metil-solfato, y vale 2 oppure 3, c ? un numero intero;

(c) ammido-imidazoline quatern?zzate. I composti di questo tipo possono essere ottenuti riscaldando il prodotto alcossilato della reazione di un?ammina e di un acido grasso o trigliceride come descritto per il tipo (b), per effettuare la chiusura dell'anello ad imidazolina. Questa viene poi quaternizzata mediante reazione con, ad esempio, dimetil-solfato. Un esempio di un composto del tipo (c) ? il metil-solfato di 2-eptadecil-l-metil-l-{2'-stearoilammido-etil)-imidazolinio;

(d) sali di poliammina e sali di polialchilen-immina,

cloruro di polietilen-imminio contenente circa 10 unit? etilen-immina;

(e) sali di alchil-piridinio, ad esempio cloruro di cetilpiridinio. Gli agenti condizionatori cationici organici generalmente preferiti sono quelli aventi gruppi alchilici grassi a catena lunga derivati da sego o sego idrogenato e la classe generalmente preferita degli agenti ammorbidenti ? quella di tipo (a), cio? i composti di alchilmetil?ammonio.

Gli agenti per il condizionamento di tessuti che possono essere usati come componente (A) delle composizioni secondo la presente invenzione sono sostanze bene conosciute e sono state ampiamente descritte nella letteratura tecnica, si veda ad esempio J. Am. Oil Chemists Soc., gennaio 1973 (Voi 55), pag. 118 - 121 e Chemistry and Industry, 5 luglio 1969, pag. 893 - 903.

Il componente (B) ? un agente siliconico regolatore di schiuma. Questi agenti sono composti conosciuti e sono disponibili in commercio. Gli agenti siliconici regolatori di schiuma che sono adatti per la presente invenzione consistono essenzialmente di polimeri polidiorganosilossanici e di una carica solida in particelle, che ? stata resa idrofoba, preferibilmente una carica di silice. Il polidiorganosilossano ? opportunamente sostanzialmente lineare e pu? avere la formula media in cui ogni R indipendentemente ?designa un gruppo alchile od arile. Gli esempi di tali gruppi sono metile, etile, propile, isobutile e fenile. I polidiorganosilossani preferiti sono polidimetilsilossani lineari o sostanzialmente lineari. Essi hanno preferibilmente unit? trimetilsililiche bloccanti le estremit? ed hanno una viscosit?, a 25?C, compresa tra 5 x 10 m2 /s e 0,1 m /s, cio? un valore di x situato nell'intervallo tra 40 e 1500.

Questi sono preferiti grazie alla loro disponibilit? in commercio, al loro costo relativamente basso ed alla loro energia di superficie appropriata. La carica solida consiste preferibilmente di particelle di silice. Queste possono essere particelle di silice sublimata o precipitata oppure possono essere preparate mediante tecniche di formazione di gel. Le particelle di silice hanno opportunamente dimensioni medie di particella comprese tra 0,1 e 50 micron, preferibilmente tra 1 e 20 micron ed un'area superficiale di almeno 50 m /g. Queste particelle di silice possono essere rese idrofobe, ad esempio mediante trattamento con acidi grassi, con gruppi dialchilsililici e/o gruppi trialchilsililici o legati direttamente sulla silice, ad esempio facendo reagire la silice con polidialchil-silossani ad estremit? idrossibloccate, o per mezzo di una resina siliconica, avente ad esempio unit? in cui ogni R' ? indipendentemente un gruppo alchile, arile od ossidrile, preferibilmente metile, a vale 1 oppure 2 oppure preferibilmente 3. Si preferisce impiegare una silice, le cui particelle sono state rese idrofobe con gruppi dimetil- e/o trimetil-silile. Gli agenti siliconici regolatori di schiuma, adatti per l'impiego nelle composizioni secondo l'invenzione, contengono carica da 1 a 50%, preferibilmente 2 a 30% in peso del peso totale dell'agente siliconico regolatore di schiuma portando ad un compound avente una viscosit? media situata nell'intervallo da I compound siliconici regolatori di schiuma preferiti possono avere una viscosit? compresa tra Il compound regolatore di schiuma pu? essere presente sotto forma di una dispersione delle particelle di carica nel polidiorganosilossano oppure essi possono essere provvisti sotto forma di un'emulsione olio-in-acqua.

Il componente (C) di una composizione secondo l?invenzione ? un tensioattivo non ionico o cationico, che ? in grado di emulsionare il componente (B), almeno in certa misura. Tali tensioattivi includono una gamma di materiali, ad esempio sali quaternari d'ammonio, ossidi di ammina, alchilfenol-etossilati, polietilenglicol-eteri di alcooli grassi od ossoalcooli, polimeri etilen-ossido/propilen?ossido epoliglicol-eteri di alcooli grassi. I tensioattivi preferiti sono i tensioattivi non ionici, che hanno una parte siliconica ed una parte ossialchilenica. I tensioattivi massimamente preferiti sono i copolimeri di silossano e ossialchilene, aventi una catena silossanica, a cui sono legati uno o pi? gruppi ossialchilenici, ad esempio gruppi ossietilenici od ossipropilenici od una miscela dei due. I gruppi ossialchilenici sono preferibilmente legati ad un atomo di silicio attraverso un gruppo alchilenico. Questo gruppo alchilenico, per ragioni di stabilit?, ? preferibilmente un gruppo propilenico od isobutilenico, avente 3 atomi di carbonio tra l'atomo di silicio ed il gruppo ossialchilenico. I rimanenti sostituenti legati al silicio possono essere gruppi idrocarburici contenenti 1 a 18 atomi di carbonio, che possono essere sostituiti, ad esempio, con gruppi trifluoropropile. I gruppi ossialchilenici possono essere legati ad ogni estremit? di una catena silossanica lineare, formando cos? i Copolimeri della forma ABA, in cui A rappresenta il gruppo ossialchilenico e B rappresenta la catena silossanica. In alternativa, i gruppi ossialchilenici possono essere legati lateralmente alla catena silossanica, formando cos? i cosiddetti copolimeri a rastrello. I gruppi ossialchilenici possono essere bloccati alle estremit? ad esempio con un anione, ad esempio acetato, oppure possono essere lasciati non bloccati, terminando cos? in un gruppo ossidrilico.

I tensioattivi del componente (C) possono essere presenti sotto forma dell'emulsionante, o di uno degli emulsionanti, dell'agente siliconico regolatore di schiuma quando il componente (B) viene aggiunto alla composizione secondo l'invenzione sotto forma di un'emulsione. Si preferisce, tuttavia, che essi siano separati dall'agente siliconico regolatore di schiuma oppure in aggiunta all'emulsionante o emulsionanti dell'agente regolatore di schiuma quando quest'ultimo ? provvisto sotto forma di un'emulsione.

Una composizione secondo l'invenzione pu? comprendere fino a 50% in peso di componente (A), preferibilmente da 5 a 35%. Sono massimamente preferite le composizioni che sono considerate come ammorbidenti concentrati per tessuti, cio? contenenti da 12 a 30% di componente (A). Il componente (B) pu? essere presente tra 0,01 e 5% in peso riferito alla composizione totale. Si preferisce impiegare da 0,05 a 1%. Concentrazioni superiori sono anche efficaci, ma un aumento della quantit? di agente regolatore di schiuma usata non tende a migliorare ulteriormente il controllo della schiuma. Concentrazioni inferiori a 0,1% funzionano, ma in misura minore. La quantit? del componente (C) usata nella composizione secondo l'invenzione pu? oscillare da quella sufficiente a provvedere un'emulsione stabile dell'agente regolatore di schiuma fino ad una quantit? uguale a circa 10 volte la quantit? di componente (B) usata.

Preferibilmente, il rapporto del componente (B) a (C) ? compreso tra 1:1 e 1:5.

Le composizioni secondo l'invenzione possono anche comprendere,altri ingredienti, ad esempio quelli che sono classici nelle composizioni ammorbidenti. Questi includono solventi miscibili con acqua, profumo, coloranti, agenti di ispessimento, altri emulsionanti, elettroliti, conservanti, candeggianti ottici ecc. Possono anche includere altri polimeri organosilossanici, ad esempio poliorganosilossani lineari o ciclici che possono essere presenti ad esempio sotto forma di emulsioni oppure sotto forma di diluente per il componente preferito (C). Gli ingredienti possono essere mescolati insieme in modi classici impiegando mescolatori od altre apparecchiature di omogeneizzazione. L'invenzione provvede anche un procedimento per ammorbidire i materiali tessili applicando agli stessi una composizione ammorbidente per ciclo di risciacquo comprendente una composizione liquida ammorbidente per ciclo di risciacquo contenente (A) un composto cationico organico che ? sostantivo al risciacquo con acqua su fibre tessili, (3) un agente siliconico regolatore di schiuma comprendente un polidiorganosilossano liquido e particelle di carica idrofobe solide e (C) un tensioattivo non ionico o cationico in grado di emulsionare, almeno in certa misura, l'agente regolatore di schiuma siliconico.

Seguono ora pi? esempi che illustrano l'invenzione. Ad una composizione ammorbidente concentrata (34% di solidi, in peso), che si ritiene sia a base di sali di di-sego- oppure di-stearil-dialchil-ammonio, si aggiunge 1% in peso di un'emulsione contenente 10% in peso di un agente siliconico regolatore di schiuma costituito di 38 parti di polidimetilsilossano avente una viscosit? di 1000 mm /s e 12 parti di una silice idrofoba. Gli emulsionanti usati nell'emulsione sono monostearato di glicerolo ed un monoestere di polietilen-glicole per formare un primo esempio di ammorbidente.

Un secondo esempio di ammorbidente viene preparato aggiungendo, invece dell'emulsione del primo esempio, 0,3% in peso di una miscela di 15 parti dell'agente siliconico regolatore di schiuma usato nel primo esempio, 15 parti di polimero polidimetil-silossanico e 70 parti di un tensioattivo che ? un copolimero polidimetilsilossano/ossialchilene avente 10 moli % di unit? ossietilene/ossipropilene legate lateralmente nella catena silossanica ed avente peso molecolare circa 23.000.

Un terzo esempio di ammorbidente viene preparato aggiungendo all'ammorbidente del primo esempio il copolimero dell'ammorbidente del secondo esempio, in una quantit? atta a dare un rapporto 4,5 : 1 rispetto all'agente siliconico regolatore di schiuma.

Tutte le composizioni dei tre esempi vengono sottoposte a prova per determinarne la capacit? regolatrice di schiuma. Come prova comparativa, l'ammorbidente usato negli esempi viene ugualmente esaminato senza l'aggiunta dei componenti B) e.C), secondo l'invenzione. 3,5 kg di cotone pulito vengono lavati in una macchina lavatrice a caricamento anteriore classica (Miele 433) impiegando 100 g di polvere per lavaggio disponibile in commercio, che ? priva di agente siliconico regolatore di schiuma. Il ciclo di lavaggio usato ? a 95?C. Nel quarto (ultimo) ciclo di risciacquo, 30 g dell'ammorbidente dell'esempio vengono aggiunti nella macchina nel modo usuale e viene misurata l'altezza di schiuma durante il ciclo di risciacquo. Viene anche effettuato un confronto con un esperimento in bianco, non utilizzante nessuna aggiunta di ammorbidente nel ciclo di risciacquo.

L'altezza della schiuma viene misurata in % dell'altezza della finestra della macchina a caricamento anteriore, che ? coperta da schiuma al momento in cui il tamburo ? fermo. I risultati sono riportati nella tabella seguente e indicano che le composizioni secondo l'invenzione controllano in modo soddisfacente la schiuma delle composizioni ammorbidenti.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. - Composizione ammorbidente liquida per ciclo di risciacquo comprendente (A) un composto cationico organico che ? sostantivo al risciacquo con acqua su fibre tessili, (B) un agente siliconico regolatore di schiuma comprendente un polidiorganosilossano liquida e particelle di carica idrofobe solide e (C) un tensioattivo non ionico o cationico in grado di emulsionare, almeno in certa misura, l'agente siliconico regolatore di schiuma. 2. - Composizione ammorbidente liquida per ciclo di sciacquo secondo la rivendicazione 1, comprendente fino a 50% in peso di componente (A) e da 0,01 a 5% in peso di componente (B). 3. - Composizione ammorbidente liquida per ciclo di risciacquo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente da 12 a 30% in peso di componente (A). 4. - Composizione ammorbidente liquida per ciclo di risciacquo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente da 12 a 30% in peso di componente (A). 5. - Composizione ammorbidente liquida per ciclo di sciacquo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente da 0,05 a 1% in peso di componente (B). 6. - Composizione ammorbidente liquida per ciclo di sciacquo . secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il rapporto ponderale del componente (B) al componente (C) ? compreso tra 1/1 e 1/5. 7. - Composizione ammorbidente liquida per ciclo di risciacquo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il componente (A) ? un composto d'ammonio quaternario. 8. - Composizione ammorbidente liquida per ciclo di risciacquo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il componente IB) consiste essenzialmente di un polidimetilsilossano avente unit? trimetilsililiche bloccanti le estremit? ed avente una viscosit? a 25?C compresa tra ed una carica di silice che ? stata resa idrofoba. 9. - Composizione ammorbidente liquida per ciclo di risciacquo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il componente (C) ? un tensioattivo non ionico avente una parte siliconica ed un gruppo ossialchilenico. 10. - Composizione ammorbidente liquida per ciclo di risciacquo secondo la rivendicazione 9, in cui la parte siliconica ? una parte silossanica e la parte ossialchilenica ? legata ad un atomo di silicio attraverso un gruppo alchilenico. 11. - Composizione ammorbidente liquida per ciclo di risciacquo secondo la rivendicazione 10, in cui il gruppo alchilenico ? un gruppo propilenico od isobutilenico contenente 3 atomi di carbonio tra l'atomo di silicio ed il gruppo ossialchilenico. 12. - Procedimento per il trattamento di tessuti di materiali tessili, che comprende l'applicazione agli stessi di una composizione ammorbidente liquida per ciclo di risciacquo comprendente (A) un composto cationico organico che ? sostantivo al risciacquo con acqua su fibre tessili, (B) un agente siliconico regolatore di schiuma comprendente un polidiorganosilossano liquido e particelle di carica idrofobe solide e (C) un tensioattivo non ionico o cationico in grado di emulsionare, almeno in certa misura, l'agente siliconico regolatore di schiuma.