KR950012692B1 - 직물 처리 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

직물 처리 조성물 및 이의 제조방법
제 1 도는 차동주사열량계법(Differential Scanning Calorimetry : DSC)에 의하여 특정 온도 범위에 걸쳐 측정한, 생성물 3의 상전이(phase transition)와 연관된 에너지량(열의 전이)을 도시한 것이며,
제 2 도는 차동주사열량계 기술에 의하여 특정 온도 범위에 걸쳐 측정한, 생성물 2의 상전이와 연관된 에너지량(열의 전이)을 도시한 것이다.
본 발명은 특정한 사이클릭 아민 연화제를 함유하는 농축조성물, 및 이로부터 유도된 직물처리(textile treatment) 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
직물을 연화시키고 세탁된 직물에 정전기-제거 이점을 제공하는데 적합한 직물 처리 조성물은 당해 기술분야에 널리 공지되어 있으며 상업적으로 광범위하게 적용되어져 왔다. 통상적으로, 활성 연화성분으로서 린스-첨가 직물 연화 조성물은 실질적으로 2개의 알킬 장쇄를 포함하는 수-불용성의 양이온성 물질을 함유한다. 이러한 물질로 전형적인 것에는 디-스테아릴 디-메틸 암모늄 클로라이드, 및 2개의 스테아릴 그룹으로 치환된 이미다졸리늄 화합물이 있다.
최근, 연화력이 증진된 신규한 종류의 연화제가 개발되었다. EPA 제 0,199,383 호에 기재된 화합물은 디-고급 알킬 사이클릭 아민중에서 선택되며, 디-탈로우(tallow) 이미다졸린 및 이의 에스테르 유도체가 바람직하다.
시판되는 직물 연화 조성물은 전형적으로 연화제 물질을 함유하는 슬러리를 온수에 분산시킴으로써 제조한다. 유리하게, 2-단계 공정, 즉 일단 연화제 물질의 수성 분산액을 제조한 다음, 추가로 수중에 분산시키는 중에 목적하는 농도의 최종 조성물을 형성시키는 2-단계 공정으로 제조할 수 있다. 제조업자는, 추가의 공정 단계에 사용하기 위하여 주입가능(pourable)하고 펌핑가능(pumpable)한 생성물을 확실하게 유지시키면서, 연화제 물질을 함유하는 제 1 분산액이 가능한 한 농축된 것을 선호하는 경우, 특히 수중에 분산시켜 최종 생성물을 제조하기전에 예비-혼합물을 선적해야 하는 경우에서와 같은 명백한 경제적 이유를 모두 갖는다.
그러나, 상기한 통상의 양이온성 제제 뿐만 아니라 신규한 연화제 물질에 대해서도 생성물의 점성 및 안정성 면에서 처리하기 곤란한 문제에 직면하지 않으면서 10% 이상의 연화제 물질을 함유하는 농축액을 제조하는 것은 거의 불가능한 것으로 밝혀졌다.
선행 기술 분야에서는 이러한 문제를 극복하기 위한 각종 해결책이 제안되어진 바 있으며, 이러한 예에는 연화제 물질의 농축 분산액을 제조하기 위해 특정의 비이온성 보조 연화제 물질을 혼입시키는 방법에 관한 유럽 특허원 제 406 호 ; 점성 및 안정성 면을 개선하기 위하여 탄화수소에 연화제 농축액중의 가용성의 양이온성 또는 비이온성 계면 활성제를 가하는 방법에 관한 유럽 특허원 제 0,018,039 호 ; 및 연화제 농축액에 파라핀, 지방산 및 에스테르 중량제를 가하는 방법에 관한 미합중국 특허 제 4,426,299호 및 제 4,401,578 호가 있다.
그러나, 지금까지 제안되어온 각종 용액중에서 완전히 만족스러운 것은 없다.
이온화가능한 염이 연화제 조성물내에 존재하는 것이 점도 저하에 도움을 주지는 못하지만, 이러한 접근방법은 약 12% 이상의 분산된 연화제를 함유하는 조성물에 대해 점도를 실제적으로 감소시키는데 필요한 이온화가능한 염의 양이 생성물 안정도에 대하여 상당히 유해한 영향을 끼칠 정도로 많이 비효과적이라는 사실도 또한 예를 들어 미합중국 특허 제 3,681,241 호를 통해 일반적으로 공지되어 있다.
고농도와 관련된 문제 이외에, 물질의 불안정성으로 인한 추가의 난점은 상기한 특정 사이클릭 아민을 함유하는 연화성 조성물을 제조하는데 있어서 나타나며, 예를 들어 이미다졸린환이 가수분해된다는 난점이 있다.
상기한 연화제를 용융 상태로 함유하는 안정한 농축 분산액을 수득하러는 경우, 엄격한 조건을 적용할 필요가 있는 것으로 보이며, 이러한 조건에는 고온, 불활성 대기, 습기 부재가 포함되고, 따라서 특히 농축 분산액을 선적하는 중에 제조하기에는 어려우며 비용이 많이 든다.
수중에 분산시켜 최종 조성물을 형성하기 전에, 상기한 신규의 연화제를 4급 연화제와 혼합하는 경우, 안정성 문제는 더욱 심각해지는 것으로 밝혀졌다.
따라서, 특히 엄격한 조건을 필요로 하지 않고 전해질로서 이온화가능한 염의 존재를 필요로 하지 않으면서 사이클릭 아민 연화제를 4급-연화제와 혼합시키는 경우, 점성 및 안정성이 만족스러운, 특정의 사이클릭아민 연화제를 함유하는 농축 조성물의 필요성이 제기되어왔다.
본 발명은 상기한 필요성에 대한 반응이며 당해 기술분야에 존재하는 문제를 해결한다.
본 발명의 목적은 전해질로서 이온화가능한 염을 첨가할 필요없이, 특정한 사이클릭 아민 연화제를 함유하는 안정하고 주입가능하며 덤핑가능한 농축조성물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 바람직하게는 4급-연화제와 혼합하여, 사이클릭 아민 연화제를 함유하는 직물 연화 조성물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 추가의 목적은 본 발명의 방법에 따라 제조한 농축조성물 및 이로부터 유도할 수 있는 직물 연화조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 다음 일반식(I)의 연화제를 함유하는 직물 처리 조성물의 제조 방법에 관한 것이다 :
Figure kpo00001
상기식에서, n은 2 또는 3, 바람직하게는 2이고, R1및 R2는 독립적으로 C8-3알킬 또는 알케닐, 바람직하게는 C12-2알킬, 더욱 바람직하게는 C15-18알킬, 또는 상기 알킬 라디칼들의 혼합물이고, 이러한 혼합물의 예에는 코코넛유, "연질"(비-경화) 탈로우, 및 경화 탈로우로부터 수득된 알킬 라디칼이 있으며, Q는 CH 또는 N, 바람직하게는 N이고, X는
Figure kpo00002
[여기에서, T는 O 또는 NR5여기에서, R5는 H 또는 C1-4알킬, 바람직하게는 H이다)이고, R4는 2가 C1-3알킬렌 그룹 또는 (C2H4O)m(여기에서, m은 1 내지 8이다)이며 또는 R4이다.
본 발명은, 특히,
(a) 브론스테트산(Bronstedt acid)의 총량이 일반식(I)의 연화제의 1 내지 50%인 브론스테트산 또는 이의 수용액을, 단계 (a) 및 (c)에서 사용하러는 브론스테산의 총량의 90% 이하의 양으로 50 내지 100℃의 온도에서 물에 가하고,
(b) 75℃ 이상의 온도에서 일반식(I)의 연화제를 함유하는 용융물을 단계(a)의 용액에 주입하고,
(c) 단계(b)와 동시에, 나머지 양의 브론스테트산을 단계(a)의 용액에 점진적으로 주입하고, (d) 폴리올, 모노- 및 폴리-하이드록시 산 및 이의 염, 에톡실화 아민, 및 이들의 혼합물중에서 선택된 화합물, 및 아미노산을, 일반식(I)의 연화제의 3 내지 30%의 양으로 가하고, (e) 수-불용성 항료 조성물을, 일반식(I)의 연화제의 2 내지 15%의 양으로 가하는 단계를 포함함을 특징으로 하여, 일반식(I)의 연화제를 10 내지 40중량% 함유하는 농축조성물을 제조하는 방법을 포함한다.
본 발명은 또한 바람직하게는 상기한 농축액을 4급-암모늄 연화제 또는 이미다졸리늄 연화제의 분산액에 가함으로써, 상기한 농축액으로부터 유도된 직물 처리 조성물을 제조하는 방법을 포함한다.
최종적으로, 상기한 바람직한 2-단계 공정으로 부터 생성되는 조성물은 2개의 상이한 분산액으로서 2개의 상이한 연화 성분이 존재함을 특징으로 한다.
A. 사이클릭 아민 연화제를 함유하는 농축 조성물의 제조방법
본 발명의 방법은 주입가능하고 펌핑가능한, 즉 연화제를 함유하는 농축조성물 중에서 통상적으로 직면하게 되는 겔화문제를 갖지 않으며, 점도가 20 내지 500cp인, 일반식(I)의 연화제를 10 내지 40%함유하는 농축 조성물을 제조하는 특정 연속 단계를 특징으로 하며, 수득한 조성물은 또한 저장중 안정도 특성이 상당히 양호한 것으로 나타난다.
단계(a)는 50 내지 100℃의 온도에서 수중 브론스테트산 용액을 제조하기 위한 것이다.
pKa값이 6이하인 브론스테트산은 본 발명의 조성물의 사이클릭 아민에 대해 탁월한 분산성 산인 것으로 밝혀졌다. 산의 총량은 일반식(I)의 사이클릭 야민의 1 내지 50중량%, 바람직하게는 2 내지 30중량%, 가장 바람직하게는 3 내지 15중량%이다.
적합한 브론스테산의 예로는 무기산, 카복실산, 특히 저분자량(C1-5) 카복실산 및 알킬 설폰산을 포함한다.
적합한 무기산으로는 HCl, HBr, H2SO4, H2SO3, HNO3및 H3PO4를 포함한다. 적합한 유기산으로는 포름산, 아세트산, 메틸설폰산 및 에틸설폰산을 포함한다. 바람직한 산은 인산, 포름산, 메틸설폰산, 염산이다.
산의 성질에 따라서는, 산을 적절한 수용액으로서 가할 것이다. 특정의 산(예 : 포름산)도 적절한 수용액으로서 가할 수 있다. 염산을 5 내지 37%, 바람직하게는 12 내지 18%수용액으로서 가할 것이다.
본 발명 방법의 한가지 특징은 브론스테트산을 한번에 모두 가하지 않지만, 우선은 필요한 브론스테트산의 총량의 단지 90%미만, 바람직하게는 10 내지 70%의 양으로 사용한다는 것이다.
단계(b)는 사이클릭 아민 연화제를 함유하는 용융물을, 단계(a)로부터 유도된 용액에 주입하기 위한 것이다.
이러한 연화제는 다음 일반식(I)을 갖는다 :
Figure kpo00003
상기식에서, n은 2 또는 3, 바람직하게는 2이고, R1및 R2는 독립적으로 C8-30알킬 또는 알케닐, 바람직하게는 C12-20알킬, 더욱 바람직하게는 C15-18알킬, 또는 상기한 알킬 라디칼들의 혼합물이고, 이러한 혼합물의 예에는 코코넛유, "연질"(비-경화) 탈로우, 및 경화탈로우로부터 수득된 알킬 라디칼이 있으며, Q는 CH 또는 N, 바람직하게는 N이고, X는
Figure kpo00004
[여기에서, T는 O 또는 NR5(여기에서, R5는 H 또는 C1-4알킬, 바람직하게는 H이다)이고, R4는 2가 C1-3알킬렌 그룹 또는 (C2H4O)m[여기에서, m은 1 내지 8이다)이다 또는 R4이다.
가장 바람직한 일반식(I)의 연화제는 다음 일반식(Ia) 및 (Ib)의 이미다졸린이다 :
Figure kpo00005
상기식에서, R1은 탈로우 그룹이다.
디탈로우이미다졸린으로 명명한 일반식(Ia)의 화합물이 특히 바람직하다.
본 단계에 주입한 용융물은 바람직하게는 단지 일반식(I)의 사이클릭 아민만으로 이루어진다. 또는, 상기한 용융물은 일반식(I)의 사이클릭 아민과 본 명세서에서 후술될 바와 같은 4급-연화제와의 혼합물로 이루어질 수 있다.
용융물을 격렬하게 교반하면서 75℃ 이상, 바람직하게는 75 내지 95℃의 온도에서, 단계(a)의 용액에 서서히 주입한다.
본 발명 방법의 또 다른 특징은 이 단계를 수행하는 도중에, 혼합화 속도를 단지 통상의 4급-연화제만을 포함하는 당해 기술 분야의 공정과 유사한 상태에서보다 신속하게 한다는 것이다.
팁 속도(tip speed)는 전형적으로 약 6 내지 7m/초로 고정되지만, 더욱 신속한 속도로도 이용할 수 있다. 이처럼 높은 교반속도로 수행함으로써 통상적으로 이용되는, 즉 3.5m/초 이하의 교반속도에 의하여 수득된 생성물보다 입자 크기가 작은 생성물이 생성된다.
팁 속도가 높으면, 생성물 점도를 허용할 수 없게 만드는 것으로 공지되어 있기 때문에, 당해 기술 분야의 조성물 수준에서는 기피되고 있다.
한편, 본 발명에 따라서는, 생성물 점도 특성을 양호하게 유지시키는 동안, 팁 속도를 고속으로 이용할 수 있게 된다. 따라서, 입자 크기가 작음으로 인해 공지된 잇점은 본 발명의 방법으로부터 유도된 조성물을 사용함으로써 수득할 수 있다.
단계(c)는 잔여량의 브론스테트산을 사이클릭-아민 연화제와 동시에 단계(a)의 용액에 주입하는 것이다. 산을 서서히 용액에 가하는 것은 중요하며, 아민 연화제를 가하는 속도와 거의 동일하다. 혼합한 후, 분산액의 pH는 5 이하, 바람직하게는 4 이하이어야 한다.
단계(d)는 연화제 및 산의 첨가도중, 또는 첨가완료시, 폴리올, 모노- 및 폴리-하이드록시 산 및 이의염, 에톡실화 아민 및 이의 혼합물, 및 아미노산중에서 선택한 화합물을 바람직하게는 주입에 의해 용액에 가한다.
본 명세서에서 의미하는 폴리올에는 폴리알콜, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 만니톨 및 솔비톨이 포함되고, 또한 폴리-하이드록시 화합물, 예를 들어 단당류 및 다당류(예 : 글루코우즈)가 포함된다.
본 명세서에서 의미하는 모노 및 폴리-하이드록시산에는 글루콘산, 시트르산, 타르타르산, 말산, 락트산 및 살리실산이 포함된다. 상기 산의 염에는 알칼리 금속염, 예를 들어 나트륨 및 칼륨 염이 있다. 본 명세서에서 모노 및 폴리-하이드록시 산은 바람직하게는 이의 알칼리-금속염과 혼합하여 사용되어 산만을 사용할 경우에 생길 pH변화를 완화시킨다.
에톡실화 아민중에서, 매우 바람직한 것은 한정된 수의 에톡시 그룹을 포함하는 아민이며, 특히 적합한것은 모노-, 디-, 및 트리에탄올아민이다. 아미노산중에서는 리신이 바람직하다.
폴리에틸렌 글리콜, 클루콘산/나트륨 클루코네이트, 시트르산/나트륨 시트레 이트가 바람직 한 종류이며, 바람직하게는 수용액 형태로 가한다. 본 명세서에서 유용한 폴리에틸렌 글리콜의 분자량은 2,000 내지 10,000, 바람직하게는 400 내지 8,000, 특히 바람직하게는 약 6,000이어야 한다.
폴리올 에톡시화 아민 또는 산/염 혼합량은 일반식(I)의 연화제의 3 내지 30%, 바람직하게는 5 내지 20%, 가장 바람직하게는 약 10%이다.
단계(e)는 단계(c)와 동시에 또는 단계(d)후에, 수-불용성 향료 조성물을 분산액에 가한다. 향료 조성물의 양은 일반식(I)의 사이클릭-아민 연화제의 2 내지 15%, 바람직하게는 3 내지 8%이다.
이 단계에서, 고농도의 일반식(I)의 아민 연화제를 함유하는 안정하고 주입가능한 조성물을 수득한다.
본 명세서의 조성물의 점성 특성이 탁월하기 때문에, 전해질로서 염화칼슘과 같은 수용성의 이온화가능한 염을 가할 필요가 없음을 주지하여야 한다.
이들 물질은 당해 분야의 기존의 조성물에 사용되어 점성을 감소시키나 생성물의 안정성에 악영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.
상기에서 수득한 농축물은 그 자체가 매우 우수한 직물 연화 수행능을 나타내므로, 이들을 연화상 조성물로서 직접 사용할 수 있다.
그러나, 본 명세서의 바람직한 실시양태에 있어서, 상기한 농축물을 추가로 가공처리하여 최종 소비 제품을 형성시킨다.
B. 상기에서 수득한 농축된 조성물로부터 직물 처리생성물의 제조방법
본 제조방법은 단순히 탈염수중에 농축물 A를 희석시키고, 제품의 최종적 외관을 위해 필요한 소량의 각종 성분을 부가함으로써 이루어질 수 있다.
일반식(I)의 사이클릭-아민 이외에 4급 연화제를 함유하는 용융물을 상기한 단계(b)에서 사용할 경우, 농축물 A 및 최종생성물 B는 2개의 상이한 연화 활성제의 혼합물을 함유할 것이다. 그러나, 이중 활성 연화 조성물은 후술될 다른 방법에 의해 제조하는 것이 더욱 바람직하다.
실제로, 본 발명의 바람직한 실시양태에 있어서, A에서 수득한 농축 조성물을 4급 연화제의 수성 분산액에 가한다.
따라서, 2가지 유형의 연화제를 상기한 특정 단계(a) 내지 (d)를 사용하지 않고 바로 함께 예비-혼합할 경우 직면할 불안정성 문제를 제거하면서, 일반식(I)의 연화제 및 4급 연화제의 혼합물을 함유하는 직물-연화조성물을 제조할 수 있다.
본 명세서에서 유용한 4급 연화제는 다음 그룹중에서 선택된다 :
(i ) 다음 일반식의 비환식 4급 암모늄염 :
Figure kpo00006
상기식에서, R2는 에스테르 그룹에 의해 간섭될 수 있는 비환식 지방족 C15-C22탄화수소 그룹이고, R3는 C1-C4포화 알킬 또는 하이드록시알킬 그룹이며, R4는 R2및 R3중에서 선택된 것이고, A-는 음이온이다.
R2, 및 가능하게는 R4가 에스테르 그룹에 의해 간섭되는, 신속하게 생분해가능한 일반식(i)의 화합물이 유럽 특허원 제 239,910호에 기술되어 있다.
(ii) 다음 일반식의 디아미도 4급 암모늄염 :
Figure kpo00007
상기식에서, R1은 비환식 지방족 C15-C22탄화수소 그룹이고, R2는 탄소수 1 내지 3의 2가 알킬렌 그룹이며, R5및 R8은 C1-C4포화 알킬 또는 하이드록시 알킬 그룹이고, A-는 음이온이다.
(iii) 다음 일반식의 디아미도 알콕실화 4급 암모늄염 :
Figure kpo00008
상기식에서, n은 약 1 내지 약 5이고, R1, R2, R5및 A-는 상기한 바와 같다.(iv) 다음 일반식의 4급 이미다졸리늄 화합물 :
Figure kpo00009
상기식에서, R1은 C15-C17포화 알킬이고, R2는 C1-C4포화 알킬이며, Z는 NH 또는 산소이고, A-는 음이온이다.
성분(i)의 예에는 공지된 디알킬디메틸암모늄, 예를 들어 디탈로우디메틸암모늄 클로라이드, 디탈로우디메틸암모늄 메틸설페이트, 디(수소화 달로우) 디메틸암모늄 클로라이드, 다베헤닐디메틸암모늄 클로라이드가 있다.
성분 (ii) 및 (iii)의 예에는 메틸비스(탈로우아미도 에틸)(2-하이드록시메틸)암모늄 메틸설페이트 및 메틸비스(수소화 탈로우아미도에틸)(2-하이드록시에틸)암모늄 메틸 설페이트가 있으며, 여기에서 R1은 비환식 지방측 C15-C17탄화수소 그룹이고 R2는 에틸렌 그룹이며, R5는 메틸 그룹이고, R8은 하이드록시알킬 그룹이며, A는 메틸 설페이트 음이온이고, 이들 물질들은 각각 베리소프트(Varisoft)R222 및 배리소프트R110이라는 상표명하에 쉐렉스 케미칼 캄파니(Sherex Chemical Company)에서 시판되고 있다.
성분(iv)의 예에는 1-메틸-1-탈로우아미노-에틸-2-탈로우이미다졸리늄 메틸설페이트 및 1-메틸-1-(수소화탈로우 아미도에틸) -메틸설페이트가 있다.
4급 암모늄염 : 사이클릭아민의 비는 10 : 1이하, 바람직하게는 2 : 1 이하이어야 한다.
4급 연화제의 수성 분산액은 통상적인 방법으로, 전형적으로는 물을 함유하는 배치에 용융 형태의 4급 물질을 계속 교반하면서 주입함으로써 제조한다.
일단 이 분산액이 제조되면, 단계(a) 내지 (d)에서 생성된 농축 조성물을 여기에 가한다.
연속 공정의 경우, 상기 농축조성물을 단계(d)를 수행한 직후, 4급 암모늄 화합물의 수성 분산액에 가한다.
이와는 다른 편리한 방법으로, 단계(d)후에 수득된 농축조성물을 먼저 15 내지 25℃온도(실온)로 냉각시킨 다음, 농축조성물을 4급 연화제의 수성 분산액에 가하기 전에 얼마동안 적하, 예를 들어 저장시킨다.
어떤 경우에도, 가공처리된 제품의 점성은 20 내지 500cp, 바람직하게는 50 내지 150cp의 범위이다.
임의의 보조연화제(co-softening agents)
당해 분야의 실시에 있어서, 연화 조성물중에 주연화 활성제 이외에 보조-연화제를 혼입하는 것이 바람직한 것으로 입증되었다.
그러나, 이러한 물질을 연화 활성제의 혼합물, 예를 들어 통상적인 4급 암모늄 연화제 및 일반식(I)의 사이클릭 아민 연화제의 혼합물에 혼입할 경우 수행능이 감소되는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 특정 공정은 이제 수행능 상의 어떠한 악영향없이 상기 보조-연화제의 혼입을 허용한다.
상기 보조-연화제를 4급 암모늄 연화제와 예비 혼합하고 예비 혼합물을 물에 주입한 다음, 단계(a) 내지 (d)에서 수득한 농축조성물을 최상부에 가한다.
본 명세서에서 사용된 보조-연화제를 독일연방공화국 특허원 제 26 31 114 호에 기술되어 있는 바와 같이 탄소수가 8 이하인 다가 알콜의 지방산 에스테르로부터 선택할 수 있다. 이와 유사한 에스테르의 예에는 솔비탄 에스테르 및 글리세롤 에스테르, 예를 들어 솔비탄 모노스테아레이트, 솔비탄, 모노올레이트, 글리세롤 모노-디- 및 트리-지방산 에스테르가 포함되고, 여기에서 산은 스테아르산, 올레산, 라우르산, 카프르산, 카프릴산, 카프로산, 발레르산, 부티르산, 프로피온산 및 아세트산중에서 선택하며, 각각의 글리세롤은 동일한 지방산 그룹 또는 혼합 에스테르(예 : 글리세롤 모노 스테아레이트디올리에이트)로 에스테르화할 수 있다. 폴리에틸렌 글리콜 잔기의 분자량이 200 내지 400범위인 폴리에틸렌글리콜 에스테르 모노스테아레이트가 또한 이 부류에 포함된다. 이소부틸 스테아레이트 및 에틸헥실스테아레이트와 같은, 탄소수가 4 이상인 1가 알콜의 지방산 에스테르도 또한 유용할 수 있다.
사용할 수 있는 추가의 보조-연화제에는 글리세롤, 디글리세롤, 에틸렌, 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디헥실렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜(분자량 : 200 내지 100,000), 폴리프로필렌 글리콜(분자량 : 200 내지 100,000), 물리비닐알콜, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 공중합체, 폴리 프로필렌글리콜(분자량 : 900), 글루코오즈 메틸에테르, 부틸디글리콜에테르, 디에틸렌글리 콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸 또는 에틸에테르, 에틸렌카보네이트, 프로필렌 카보네이트이다.
일반식 R2O(CnH2nO)t(글루코실)x[여기에서, R2는 알킬, 알킬페닐, 하이드록시알킬, 하이드록시알킬 페닐 및 이의 혼합물(여기에서, 알킬쇄의 탄소수는 8 내지 18이다)이고, t는 0 내지 2이며, x는 2 내지 7이고, n은 2, 3 또는 4이다]의 알킬폴리글루코사이드도 또한 조성물중에 사용할 수 있다. 이러한 글루코사이드는 바람직한 용매 특성을 나타내고, 또한 연화도(softness)와 같은 섬유 이점을 제공해줄 수 있다.
탄소수 16 내지 30의 파라핀 및 라놀린 및 유도체는 경우에 따라 사용할 수 있는 비이온성 제제의 다른예이다. 동물성, 식물성 또는 광물성 원으로부터의 저융점 오일은 이러한 부류의 대표적인 물질이다. 카네이션 오일R, 조조바(Jojoba)오일R및 해바라기 오일은 적용되기로 밝혀진 특정예이다.
다른 중요한 부류의 보조-연화제에는 다음 일반식의 물질이 있다 :
R1COOR2
상기식에서, R1은 탄소수 8 내지 23의 직쇄 또는 측쇄 알킬 또는 알케닐 그룹이고, R2는 수소이거나 탄소수 1 내지 4의 알킬 또는 하이드록시알킬 그룹이다.
이러한 부류의 매우 바람직한 물질에는 C10내지 C20포화 지방산, 특히 라우르산, 미리스트산, 팔미트산및 스테아르산이 있다.
유럽 특허원 제 150,531 호에 기재되어 있는 저 이온-교환 물질과 같은 점토 물질을 또한 사용할 수도 있다.
상기 보조-연화제는 양이온-활성 아민, 즉 탄소수 12 내지 22의 직쇄 유기그룹을 하나 이상 함유하는 1급, 2급 및 3급 아민과 혼합하여 사용할 수 있다, 이러한 부류의 바람직한 아민에는 분자당 총 2 내지 30개의 에톡시 그룹을 포함하는 에톡시아민, 예를 들어 모노탈로우-디폴리에톡시아민이 있다. 디아민, 예를 들어 탈로우-N,N',N'-트리스(2-하이드록시 에틸)-1,3-프로필렌디아민, 또는 C1ν-18-알킬-N-비스-(2-하이드록시에틸)아민이 또한 적합하며, 상기 아민의 예는 훽스트(Hoechst)에서 제나민(GENAMIN)C, S, D 및 T라는 상표면으로 시판하고 있다.
상기한 보조-연화제는 5 : 1 내지 20 : 1의 4급 연화제 : 보조-연화제의 비로 사용한다.
지방산용으르 사용할 경우, 바람직한 비는 8 : l 내지 10 : 1이다.
임의의 기타 성분
임의의 실리콘 성분
본 발명 방법 공정에 있어서는 주로 직쇄형 폴리디알킬 또는 알킬의 수성 에멀젼을 가하는 것이 유리하며, 여기서 알킬 그룹의 탄소수는 1 내지 5에서 전체적으로 또는 부분적으로 불소화될 수 있다. 적합한 실리콘은 25℃에서의 점도가 100 내지 100,000 센티스토크, 바람직하게는 1,000 내지 12,000센티스토크인 폴리디메틸 실록산이다.
본 명세서에서 사용하기에 적합한 실리콘 성분에 대해서는 영국 특허 제 1,549,180호에 더욱 자세히 기술되어 있다.
[유기 용매]
명세서의 연화조성물은 어떠한 유기 용매도 전혀 사용하지 않고 제형화할 수 있다. 그러나, 유기 용매(예를 들어, 저분자량의 수-혼화성 지방족 알콜)의 존재는 본 발명의 조성물의 저장안정성, 점도 또는 연화수행능에 악영향을 미치지 않는다. 전형적으로, 사이클릭 아민은 유기 용매(예 : 이소프로판올)중의 용액으로서 또는 고체 형태의 벌크(bulk) 화학물질의 공급원으로부터 수득된다. 본 발명의 조성물의 제조시 이러한 용매의 제거 공정은 더 이상 전혀 필요하지 않다. 실제로, 바람직한 것으로 판단될 경우, 추가의 용매를 사용할 수 있다.
본 명세서에서 사용하기 위한 추가의 다른 임의 성분에는 유화제, 방부제, 살균제, 염료, 항균제, 안정화제, 광택제, 증백제, 광활성화제, 금속이온봉쇄 특성을 지닌 공중합체성 카복실레이트, 방오제, 표백제, 표백활성제 및 황변방지제가 포함된다. 적합한 중합체성 방오제는 유립 특허원 제 220,156 호에 기술되어 있다.
이들 첨가제는 일반적으로는 본 명세서의 농축물의 희석단계에서 통상의 낮은 농도, 예를 들어 약 0.001 내지 5%로 혼입한다.
바람직한 방법에 의해 수득된 직물 처리 조성물
본 발명은 또한 일반식(I)의 연화성분 및 4급 연화성분의 혼합물을 함유하며 상기 A 및 B에 기술된 방법에 따라 제조된 직물처리 조성물에 관한 것이다.
이러한 조성물은 점성이 20 내지 500cp이고 전해질을 거의 함유하지 않으며, 2개의 연화활성제가 본 명세서의 특정 제조방법에 따른 직접적인 결과로서 2개의 구별되는 분산액으로 존재함을 특징으로 한다.
[실험 실시예]
[생성물 1]
다음 성분을 함유하는 농축조성물을 븐 방법의 단계(a) 내지 (d)에 따라서 제조한다 :
디 탈로우이 미 다졸린 24.2%
염산 1.57%
폴리에티닐렌 글리콜 MW 4000 1.50%
향료 1.25%
물을 가하여 100%로 만든다.
상세한 방법은 다음과 같다 :
필요한 염산의 총농도의 약 10%를 65℃에서 16%수용액으로서 탈염수에 가한다.
이 용액에, 디탈로우디이미다졸린을 85 내지 90℃에서 고속 혼합(팁속도 : 6.1m/초)하에 용융 형태로 주입한다. 주입을 약 10분간 계속하고 16%수용액으로서 잔량의 염산을 디탈로우이미다졸린과 동시에 점차로 주입한다. 염산 및 연화제를 모두 주입한 후, 50% 폴리에틸렌 글리콜(분자량 : 4,000) 수용액을 주입한 다음, 향료 조성물을 가하고 조성물을 실온으로 냉각시킨다.
[생성물 2]
다음 성분물을 함유하는 최종 연화 조성물을 제조한다 :
1)에서 수득한 농축조성물 20%
디 탈로우디 메 딜 암모늄클로라이 드(DTDMAC) 2.6%
폴리 디메틸실록산(PDMS) 0.15%
물 ＆ 소량물질을 가하여 100%를 만든다
상기 생성물을 제조하기 위해, 약 55℃에서의 용융 DTDMAC를 약 45℃에서 2.3m/초의 최대 팁 속도로 교반하면서 먼저 가한다.
이어서, 1)에서 수득한 농축 조성물을 상부에 가하고, PDMS를 가한 다음, 생성물을 실온으로 냉각시킨다.
[생성물 3]
비교용으로, 상기한 생성물 2와 동일한 성분 및 농도를 사용하나, 당해 방법, 즉,3.5m/초의 최대 팁속도로 교반하면서 DTDMAC/디탈로우이미다졸린 예비혼합물을 탈염수에 가한 다음, 염산, PDMS, 폴리에틸렌 글리콜 및 소량의 성분을 가하여 연화 조성물을 제조한다.
점도 측정 결과는 다음과 같다 :
Figure kpo00010
상기 데이타로부터 알 수 있듯이, 생성물 2의 점도는 당해 분야의 생성물(3)과 비교하여 온도 및 시간에 대해 더욱 균일하다.
상기 생성물 1 및 2는 또한 상기한 모든 온도에서 4주 저장후에 완전히 안정한 상이 되는 것으로 밝혀졌다.
[가공처리된 생성물로부터의 방법의 확인]
본 발명은 본 방법의 바람직한 실행, 즉 사이클릭 아민 연화제를 함유하는 농축 조성물을 제조한 후 상기농축물을 4급 암모늄 화합물의 분산액에 가한다.
본 발명에 따라 제조된, 디탈로우 이미다졸린 및 디탈로우디메틸암모늄 클로라이드의 혼합물을 함유하는 생성물의 초원심분리 후, 2개의 연화 활성제가 2개의 개별층으로 존재하는 것이 관찰되었다. 이러한 사실은 본 명세서에서의 연화조성물이 연화 활성제의 2개로 분리된 층을 함유함을 나타낸다. 연화조성물을 당해분야의 방법에 따라 제조할 경우, 단지 하나의 층이 존재하는데, 즉 2개의 연화 활성제가 동일한 상에 함께분산된 상태로 존재한다.
다른 방법을 사용하면 가공처리된 생성물이 연화 활성제의 2개로 구별된 분산액을 함유하는 것을 알 수 있다 : 차동주사 열계량법(DSC).
DSC는 상전이 동안에 물질의 열적 특성을 연구하기 위해 사용되는 방법이다.
DSC 기술에 따라 온도범위에 따른 연구 대상 물질의 상전이와 관련된 에너지(열의 전이)의 양을 측정할수 있다.
이러한 측정은 대조물과 비교하여 실시하며, 실제로 측정하는 것은 참조물질 및 샘플을 소정의 온도로 가온 시키는데 필요한 에너지의 차이이다.
DSC 시험은 상기 생성물 2(본 발명) 및 3(당해 분야) 둘다에 대해 실시한다.
사용된 장치는 퍼킨 엘머(Perkin Elmer)R차동 주사열량계 ; 생성물 2 및 생성물 3 40 내지 50mg을 50마이크로리터 셀에 넣는 반면, 빈 동일할 셀에는 대조물질을 넣는다.
온도는 분당 5℃의 속도로 20 또는 25℃온도로 점차 증가시킨다.
수득한 스캔은 첨부된 제 1 도 및 제 2 도에 나타내었다.
생성물 3의 경우, 약 30 내지 60℃에서 넓은 피이크가 관찰된다(제 1 도).
생성물 2의 경우, 2개의 피이크가 명확히 관찰된다(제 2 도).
-41.99℃에서 최대를 나타내는, 분산된 디탈로우디메틸암모늄 클로라이드 입자의 상전이를 나타내는 것.
-48.23℃에서 최대를 나타내는, 분산된 디탈로우이미다졸린 입자의 상전이를 나타내는 것.
따라서, 2개의 구별되는 분산액의 존재가 입증된다.

Claims (25)

  1. (a) 브론스테트산(Bronstedt acid)의 총량이 다음 일반식(I)의 연화제의 1 내지 50%인 상기한 브론스테트산 또는 이의 수용액을, 단계 (a) 및 (c)에서 사용하려는 브론스테트산의 총량의 90% 이하의 양으로 50 내지 100℃의 온도에서 물에 가하고,
    (b) 75℃이상의 온도에서 일반식(I)의 연화제를 함유하는 용융물을 단계(a)의 용액에 주입하고,
    (c) 단계(b)와 동시에, 나머지 양의 브론스테트산을 단계(a)의 용액에 서서히 주입하고,
    (d) 폴리올, 모노- 및 폴리-하이드록시 산 및 이의 염, 에톡실화아민, 및 이들의 혼합물중에서 선택된 화합물, 및 아미노산을, 일반식(I)의 연화제의 3 내지 30%의 양으로 가하고,
    (e) 수-불용성 향료 조성물을, 일반식(I)의 연화제의 2 내지 15%의 양으로 가하는 단계를 포함함을 특징으로 하여, 일반식(I)의 연화제를 10 내지 40중량% 함유하는, 주입가능(pourable)하며 펌핑가능(pumpable)하고 안정한 농축조성물을 제조하는 방법.
    Figure kpo00011
    상기식에서, n은 2 또는 3이고, R1및 R2는 독립적으로 C8-30알킬 또는 알케닐 그룹이며, Q는 CNH 또는 N 이고, X는
    Figure kpo00012
    [여기에서, T는 O 또는 NR5여기에서, R5는 H 또는 C1-4알킬이다)이고, R4는 2가의 C1-3알킬렌 그룹 또는 (C2H4O)m(여기에서, m은 1 내지 8이다)이다] 또는 R4이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 일반식(I )에서, n이 2이고, R1및 R2는 독립적으로 C12-20알킬이며, Q는 N이고, X는 -C2N4-NH-CO-인 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 일반식(I)에서, n이 2이고, R1및 R2는 독립적으로 C12-20알킬이며, Q는 N이고, X는 C2H4-O-CO-인 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 브론스테트산을 무기산, 일반식 R-COOH 또는 R-CH2-SO3H(여기에서, R은 수소 또는 C1-4알킬이다)의 유기산, 및 이들의 혼합물 중에서 선택하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 브론스테트산을 포름산, 인산, 메틸 설폰산 및 염산 중에서 선택하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 브론스테트산의 총량이 일반식(I)의 연화제의 중량에 대하여 2 내지 30%인 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 단계(a)에서 사용한 브론스테트산의 양이 단계(a) 및 (c)에서 사용하려는 브론스테트산의 중량의 10 내지 70%인 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 단계(d)에서 가한 화합물의 양이 5 내지 20%의 일반식(I)의 연화제이고, 단계(e)에서 가한 향료조성물의 양은 일반식(I)의 연화제의 3 내지 8%인 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 단계(d)에서 가한 화합물을 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 글루코오즈, 글루콘산/글루콘산 나트륨, 시트르산/시트르산 나트륨, 모노에탄올아민, 디에탄올 아민, 트리에탄올아민 및 라이신 중에서 선택하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 단계(d)에서 가한 화합물이, 분자량이 2,000 내지 10,000인 폴리에틸렌 글리콜인 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 단계(b)에서의 고온 용융물이 단지 일반식(I)의 사이클릭 아민에만 존재하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 단계(b)에서의 고온 용융물이 4급-암모늄 화합물 및 이미다졸리늄 화합물중에서 선택되는 연화제를 추가로 함유하는 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 11 항에 따른 농축 조성물을 제조한 다음, 이를 4급-암모늄 화합물 및 이미다졸리늄화합물 중에서 선택된 연화제의 수성 분산액에 가하는 단계를 포함함을 특징으로 하여, 직물 연화 조성물을제조하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 연화제가 4급-암모늄 화합물인 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 4급-암모늄 연화제를 보조-연화제와 예비-혼합한 후 수중에 분산시키는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 보조-연화제에 대한 4급-암모늄 연화제의 중량비가 5 : 1 내지 20 : 1인 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 보조-연화제를 C12-28지방산과 예비-혼합하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 지방산 화합물에 대한 4급-암모늄의 중량비가 8 : 1 내지 10 : 1인 방법.
  19. 제 14 항에 있어서, 4급-암모늄 화합물이 디탈로우 디메틸 암모늄 염화물인 방법.
  20. 제 1 항 내지 제 12항에 따른 농축 조성물을 제조한 다음, 이것을 수중에 회석시키는 단계를 포함함을 특징으로 하여, 직물 연화 조성물을 제조하는 방법.
  21. 제 1 항의 방법에 따라 제조한 농축조성물.
  22. 일반식(I)의 연화제와 4급-연화제의 혼합물을 함유하며, 점도가 20 내지 500cp이고, 일반식(I)의 연화제 및 4급-연화제가 2개로 분리된 분산액으로서 존재하는, 제 13 항의 방법에 따라 제조한 직물 처리 조성물.
  23. 제 22 항에 있어서, 일반식(I)의 연화제가 n은 2이고, R1및 R2는 독립적으로 C12-20알킬이며, Q는 N이고, X는 -C2H4-NH-CO- 또는 -C2H4-O-CO-인 일반식(I )의 연화제이고, 4급-연화제가 디-장쇄 알킬 4급-암모늄 연화제인 조성물.
  24. 제 15 항에 있어서, 보조 연화제가 글리세롤 에스테르, 지방 알콜 또는 알콕실화 지방 알콜 또는 지방산인 방법.
  25. 제 23 항에 있어서, 디-장쇄 알킬 4급-암모늄 연화제가 디탈로우 디메틸암모늄 염화물인 조성물.
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