KR20010012135A

KR20010012135A - 직물 유연제 조성물에서의 선택된 폴리디오가노실록산의 용도

Info

Publication number: KR20010012135A
Application number: KR1019997010062A
Authority: KR
Inventors: 샤우만모니카; 카슈히위르겐; 쉐퍼카롤린; 리프랭크; 뢰슬러에리히; 크로바첵하랄드; 발쯔디터
Original assignee: 에프. 아. 프라저, 에른스트 알테르 (에. 알테르), 한스 페터 비틀린 (하. 페. 비틀린), 피. 랍 보프, 브이. 스펜글러, 페. 아에글러; 시바 스페셜티 케미칼스 홀딩 인크.; 부르크 베른하르트, 자이베르트 프란츠; 시바 슈페치알리테텐헤미 페르제 게엠베하
Priority date: 1997-05-01
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 2001-02-15
Also published as: TR199902694T2; NO995241D0; ATE269388T1; RU2202602C2; EP0980417B1; HUP0002973A3; US20020032146A1; YU54599A; WO1998050502A1; CN1254364A; JP2001522417A; DE69824579D1; JP4158125B2; ID22881A; PL336483A1; HUP0002973A2; SK150299A3; KR100531564B1; AU737841B2; CA2287175C

Abstract

본 발명은 활성 물질로서의 화학식 1의 4급 암모늄 화합물(a)와 말단 규소 결합된 하이드록실 그룹을 갖는 질소 비함유 폴리디오가노실록산(b)를 포함하는, 섬유재료 처리용 직물 유연제 조성물의 용도에 관한 것이다.

화학식 1

위의 화학식 1에서,

R은 탈로우 지방산의 지방족 라디칼, 특히 단불포화 또는 다불포화 지방족 C₁₇라디칼이다.

당해 직물 유연제 조성물은 처리된 직물에 유연한 감촉을 부여하고, 쉽게 생분해될 수 있다. 신규한 직물 유연제 조성물로 처리된 섬유재료는 특히 우수한 재습윤성을 특징으로 한다.

Description

직물 유연제 조성물에서의 선택된 폴리디오가노실록산의 용도{Use of selected polydiorganosiloxanes in fabric softener compositions}

본 발명은 직물 유연제 조성물에서의 선택된 폴리디오가노실록산의 용도 및 이를 포함하는 직물 유연제 조성물에 관한 것이다.

가정용 세탁물을 세탁하는 경우, 헹구는 물에 첨가할 수 있는 직물 유연제 조성물은 "유연제"로서 익히 공지되어 있다. 이러한 조성물은 일반적으로 활성 물질로서의 수불용성 4급 암모늄 화합물을 포함한다. 시판중인 직물 유연제 조성물은 수불용성 4급 화합물의 수성 분산성을 기본으로 한다. 최근에, 생분해성 활성 물질에 대한 관심이 증가하고 있다. 이러한 화합물은, 예를 들면, 4급 암모늄 화합물의 에스테르, 소위 "에스테르쿼트(esterquat)"인데, 이는 카복실 그룹에 의해 차단된 하나 이상의 장쇄 소수성 알킬 또는 알케닐 그룹을 갖는다. 이러한 화합물은, 예를 들면, 유럽 공개특허공보 제0 239 910호 또는 제WO 95/24460호에 기재되어 있다.

4급 암모늄 화합물의 특히 적합한 에스테르는 화학식 1의 화합물에 상응한다.

위의 화학식 1에서,

처리된 직물에 우수한 유연한 감촉을 부여하는 직물 유연제 조성물에서의 활성 물질은 직물, 특히 직물 유연제로 처리된 면 직물의 수 흡수성을 저하시키는 단점이 있다. 특히, 재습윤성이 낮다는 이러한 단점은 앞서 언급한 에스테르쿼트의 경우에 있어서 매우 명백하다.

따라서, 본 발명의 목적은 처리된 직물의 재습윤성을 개선시키고 동시에 처리된 아이템의 유연한 감촉 및 정전 특성과 같은 다른 긍정적인 특성을 부여하는 직물 유연제 조성물에 대한 첨가제를 밝히는 것이다.

놀랍게도, 이들 선행 조건을 만족시키는 특정 폴리실록산이 밝혀졌다.

따라서, 본 발명은 활성 물질로서의 화학식 1의 4급 암모늄 화합물(a)와 말단 규소 결합된 하이드록실 그룹을 갖는 질소 비함유 폴리디오가노실록산(b)를 포함하는, 섬유재료 처리용 직물 유연제 조성물의 용도를 제공한다.

폴리디오가노실록산은 말단 규소 결합된 하이드록실 라디칼을 갖는 직쇄이거나 실제적으로 직쇄인 실록산 중합체이다. 이러한 형태의 폴리디오가노실록산은 규소원자당 유기 라디칼을 약 2개, 특히 약 1.9 내지 2개 가지며, 공지된 공정으로 제조할 수 있다.

신규한 폴리디오가노실록산은 평균 분자량이 750 이상이고, 폴리디오가노실록산의 유기 치환체의 50% 이상이 메틸 라디칼이며, 존재하는 기타 유기 치환체가 전부 탄소수 2 내지 30의 1가 탄화수소이다.

탄소수 2 내지 30의 적합한 1가 탄화수소 라디칼의 예는 알킬 또는 사이클로알킬 라디칼(예: 에틸, 프로필, 부틸, n-옥틸, 테트라데실, 옥타데실 또는 사이클로헥실), 알케닐 라디칼(예: 비닐 또는 알릴) 및 아릴 또는 아르알킬 라디칼(예: 페닐 또는 톨릴)이다.

바람직하게는 폴리디오가노실록산은 분자량이 20,000 내지 90,000이다.

바람직한 폴리디오가노실록산은 화학식 2의 폴리디메틸실록산이다.

위의 화학식 2에서,

x는 300 내지 1000, 바람직하게는 400 내지 800이다.

규소원자당 하이드록실 그룹의 평균 수는 다음 방법으로 측정할 수 있다;²⁹Si-NMR 분광광도계를 사용하여 몇몇 경우 알킬렌 브릿지를 통하여 하이드록실 그룹이 결합되어 있는 규소원자의 수 대 결합된 OH 그룹을 포함하는 라디칼 또는 OH 그룹이 결합되어 있지 않은 규소원자 수의 비를 측정한다.

적합한 화합물은, 예를 들면, 독일 특허공보 제2 459 936호에 기재되어 있다.

직물 유연제의 제조에 있어서, 본 발명에 따라 사용되는 폴리디오가노실록산은 바람직하게는 수성 에멀젼의 형태로 사용된다. 이들 에멀젼은 다음과 같이 제조할 수 있다; 폴리디오가노실록산은 하나 이상의 분산제 및 전단력, 예를 들면, 콜로이드 밀(mill)을 사용하여 물 속에서 유화시킨다. 적합한 분산제는 당해 기술분야의 숙련가들에게 공지되어 있으며, 예를 들면, 에톡시화 알콜 또는 폴리비닐 알콜을 사용할 수 있다. 분산제(들)는 당해 기술분야의 숙련가들에게 공지된 통상적인 양으로 사용하고, 유화 전에 물 또는 폴리실록산에 첨가할 수 있다. 적합한 경우 또는 몇몇 경우에 있어서, 유화 작용은 승온에서 수행되어야 한다.

경우에 따라, 폴리디오가노실록산 분산제는 분산된 폴리알킬렌 왁스를 부가적으로 포함할 수 있다. 적합한 폴리알킬렌 왁스의 예는 산화된 폴리에틸렌 왁스이다.

폴리실록산과 왁스를 포함하는 분산제는 위에 기재한 방법으로 폴리실록산을 분산시킨 다음, 이를 별도로 제조된 산화된 폴리에틸렌 왁스의 분산액과 합하여 제조한다. 적합한 왁스 분산제는 시판중이다.

예를 들면, 본 발명에 따라 사용된 폴리실록산 분산제는 다음 조성을 갖는다:

α,ω-디하이드록시디메틸폴리실록산 1 내지 60중량%, 바람직하게는 5 내지 25중량%,

폴리에틸렌 왁스 0 내지 20중량%, 바람직하게는 5 내지 15중량%,

지방 알콜 에톡실레이트(C₁₆-C₁₈, 포화됨) 0.5 내지 15중량%, 바람직하게는 1 내지 10.0중량%,

스테아릴아민 옥타에톡실레이트 0 내지 5중량%, 바람직하게는 0.1 내지 2.0중량% 및

물 약 100중량%.

신규한 직물 유연제 조성물로 처리할 수 있는 적합한 섬유재료의 예는 실크, 울, 폴리아미드 또는 폴리에탄, 특히 모든 종류의 셀룰로스형 섬유재료로 제조된 물질이다. 이러한 섬유재료는, 예를 들면, 천연 셀룰로스 섬유(예: 면, 리넨, 황마 및 대마) 및 재생 셀룰로스이다. 면으로 제조된 섬유재료가 바람직하다. 또한, 신규한 직물 유연제 조성물은 혼방 직물, 예를 들면, 면화와 폴리에스테르 섬유 또는 폴리아미드 섬유와의 혼방물에 존재하는 하이드록실 함유 섬유에 적합하다.

본 발명은 화학식 1의 4급 암모늄 화합물(a)와 말단 규소 결합된 하이드록실 그룹을 갖는 질소 비함유 폴리디오가노실록산(b)를 포함하는 직물 유연제 조성물을 추가로 제공한다.

화학식 1

위의 화학식 1에서,

바람직하게는 신규한 직물 유연제 조성물 중에서 성분(b)는 화학식 2의 폴리디오가노실록산이다.

화학식 2

위의 화학식 2에서,

x는 300 내지 1000이다.

바람직하게는 직물 유연제 조성물은 성분(a)를 1 내지 20중량%, 바람직하게는 5 내지 20중량% 포함하고, 성분(b)를 0.1 내지 20중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10중량% 포함한다.

또한, 신규한 직물 유연제 조성물은 첨가제를 포함하는 데, 이는 시판중인 표준 직물 유연제, 예를 들면, 알콜(예: 에탄올, n-프로판올, i-프로판올), 다가 알콜(예: 글리세롤 및 프로필렌 글리콜), 양쪽성 및 비이온성 계면활성제(예: 이미다졸의 카복실 유도체, 옥세틸화 지방 알콜, 수소화 및 에톡시화 피마자유), 알킬 폴리글리코사이드(예: 데실 폴리글루코스 및 도데실폴리글루코스), 지방 알콜, 지방산 에스테르, 지방산, 에톡시화 지방산 글리세라이드 또는 지방산 부분 글리세라이드; 및 무기염 또는 유기염(예: 수용성 칼륨염, 나트륨염 또는 마그네슘염), 비수성 용매, pH 완충액, 향료, 염료, 향수성(向水性) 제제, 소포제, 재부착방지제, 중합체성 또는 기타 증점제, 효소, 형광 증백제, 수축방지제, 얼룩 제거제, 살균제(germicide), 살균제(fungicide), 항산화제, 부식방지제 및 주름방지제이다.

본 발명에 따르는 직물 유연제 조성물은 일반적으로, 우선 활성 물질, 즉 화학식 1의 4급 암모늄 화합물을 용융 상태로 물 속에서 교반한 다음, 필요에 따라, 추가의 목적하는 첨가제에 첨가하고, 냉각시킨 다음, 최종적으로 폴리디오가노실록산 에멀젼을 첨가함으로써 제조한다.

본 발명에 따르는 직물 유연제 조성물은 처리된 직물에 유연한 감촉을 부여하고, 쉽게 생분해될 수 있다. 신규한 직물 유연제 조성물로 처리된 섬유재료는 특히 우수한 재습윤성을 특징으로 한다.

다음 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 것이고, 이로써 제한하려는 의도는 아니다.

실시예 1: 본 발명에 따르는 직물 유연제 조성물의 제조방법

표 1에 제시된 당해 조성물은 다음과 같이 제조한다:

물 80중량%를 60℃로 가열한다. 용융된 에스테르쿼트를 교반하면서 첨가하고, 혼합물을 30분 동안 교반한다. 그런 후, 가열은 멈춘다. 잔류한 물을 염과 함께 혼합하고, 교반하면서 2단계로 혼합물에 첨가한다. 혼합물을 30분 동안 교반한 다음, 추가로 교반하면서 냉각시킨다. 향료 오일을 30℃ 미만의 온도에서 첨가한다. 최종적으로, 폴리디메틸실록산 에멀젼을 첨가한다.

조성물[중량%]	a	b	c	d	e	f
화학식 1의 화합물의 에스테르쿼트	16.2	16.2	16.2	16.2	16.2	16.2
MgCl₂ㆍ6H₂O	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0
향료 오일	0.55	0.55	0.55	0.55	0.55	0
폴리디메틸실록산 에멀젼	0	1	3	5	7	1.2
탈이온수	나머지	나머지	나머지	나머지	나머지	나머지

폴리디메틸실록산 에멀젼은 대략 다음의 조성물을 갖는다:

α,ω-디하이드록시디메틸폴리실록산 12.5중량%,

폴리에틸렌 왁스 12.5중량%,

지방 알콜 에톡실레이트(C₁₆-C₁₈, 포화됨) 1.0중량%,

스테아릴아민 옥타에톡실레이트 1.0% 및

물 73.0중량%.

실시예 2: DIN 53924에 따르는 흡수율 시험

몰튼(Molton) 및 크레펠드(Krefeld) 대조군 직물(40×40cm)을 액비 5:1(마무리액 5중량부 대 건조 세탁물 1중량부)로 냉수 속에서 5분 동안 왜커(Wacker) 장치[참조: K. Brauer, H. Fehr, R. Puchta, Tens. Dct, 17, 281(1980)]로 처리한다. 직물 유연제 조성물(a) 내지 (f)의 농도는 건조 세탁물 1kg당 직물 유연제 30g이 사용되도록 선택한다. 다음과 같이 처리하여, 직물을 제거하고, 15초 동안 탈수시킨 다음, 걸어서 건조시킨다.

조성물을 DIN 53924에 따라 흡수율을 시험한다. 이의 표준은 흡수 속도, 즉 물이 직물 표면 구조물로 모세관력의 결과로서 이동된 속도를 측정하는 것이다. 중력에 대한 물의 이동 속도만을 측정한다. 측정된 파라미터는 다양한 시간 간격의 경과에 따른 높이[mm]의 증가이다.

시험 결과를 표 2에 나타낸다:

흡수율의 측정

	조성물
크레펠드 대조군 직물1분 후3분 후5분 후10분 후	(a)7151827	(b)15273547	(c)18324257	(d)18334157	(e)19334459	(f)16263649
몰튼 1분 후3분 후5분 후 10분 후	22415166	23476182	33546890	40617492	37607595	25496284

표에 주어진 결과는, 처리된 직물의 흡수성이 폴리디메틸실록산 에멀젼의 첨가에 의해 상당히 증가할 수 있음을 나타낸다.

Claims

활성 물질로서의 화학식 1의 4급 암모늄 화합물(a)와 말단 규소 결합된 하이드록실 그룹을 갖는 질소 비함유 폴리디오가노실록산(b)를 포함하는, 섬유재료 처리용 직물 유연제 조성물의 용도.

화학식 1

위의 화학식 1에서,

R은 탈로우 지방산의 지방족 라디칼, 특히 단불포화 또는 다불포화 지방족 C₁₇라디칼이다.
제1항에 있어서, 성분(b)가 분자량 750 이상의 폴리디오가노실록산이고, 폴리디오가노실록산의 유기 치환체의 50% 이상이 메틸 라디칼이며, 존재하는 기타 유기 치환체가 전부 탄소수 2 내지 30의 1가 탄화수소인 용도.
제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리디오가노실록산의 분자량이 20,000 내지 90,000인 용도.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 폴리디오가노실록산이 화학식 2의 화합물에 상응하는 용도.

화학식 2

위의 화학식 2에서,

x는 300 내지 1000, 바람직하게는 400 내지 800이다.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 폴리디오가노실록산이 수성 에멀젼으로서 사용되는 용도.
제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 사용된 섬유재료가 면(綿)인 용도.
화학식 1의 4급 암모늄 화합물(a)와 말단 규소 결합된 하이드록실 그룹을 갖는 질소 비함유 폴리디오가노실록산(b)를 포함하는 직물 유연제 조성물.

화학식 1

R은 탈로우 지방산의 지방족 라디칼, 특히 단불포화 또는 다불포화 지방족 C₁₇라디칼이다.
제7항에 있어서, 화학식 2의 폴리디오가노실록산을 포함하는 직물 유연제 조성물.

화학식 2

위의 화학식 2에서,

x는 300 내지 1000, 바람직하게는 400 내지 800이다.
제7항 또는 제8항에 있어서, 성분(a)를 1 내지 20중량%, 바람직하게는 5 내지 20중량% 포함하고 성분(b)를 0.1 내지 20중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10중량% 포함하는 직물 유연제 조성물.