PL181174B1

PL181174B1 - Kompozycja do zmiękczania tkanin

Info

Publication number: PL181174B1
Application number: PL95316652A
Authority: PL
Inventors: Ziya Haq; Abid N. Khan-Lodhi; Philip J. Sams
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 1994-04-07
Filing date: 1995-03-22
Publication date: 2001-06-29
Also published as: EP0754217A1; AU703439B2; RU2130522C1; TW340883B; DE69508069T2; DE69508069D1; CN1078244C; HUT75194A; CZ290296A3; ES2128723T3; PL316652A1; CA2184069C; HU218969B; CN1145091A; EP0754217B1; WO1995027771A1; CZ288956B6; MX9604035A; SK125696A3; AU2135495A

Abstract

1 Kompozycja do zmiekczania tkanin, zawierajaca (i) zwiazek zmiekczajacy tkanine o rozpuszczalnosci mniejszej niz 1x 10-3% wagowych w deimneralizowanej wodzie w 20°C, bedacy zwiazkiem o wzorze w którym podstawniki R1 , n i R2 maja znaczenia wyzej podane, oraz (n) srodek solubilizujacy, zawierajacy amfoteryczny srodek powierzchniowo czynny wybrany z jednego lub wiecej sposród nastepujacych (a) tlenki amin, (b) betanmy, (c) tlenki fosfin; (d) sulfotlenki oraz ewentualnie nie bedacy srodkiem powierzchniowo czynnym srodek wspól-solubilizujacy wybrany z jednego lub wiecej sposród nastepujacych (a) glikol propylenowy, (b) mocznik, (c) amidy kwasowe o dlugosci lancucha do C 6 (d) kwas cytrynowy, (e) kwasy polikarboksylowe; (f) gliceryna, (g) sorbit, (h) sacharoza, znamienna tym, ze stosunek wagowy srodka solubihzujacego (n) do zwiazku zmiekczajacego tkanine (i) jest wiekszy niz 1 6, a po rozciencze- niu kompozycji zmiekczajacej tkanine w wodzie do stezenia 5% wagowych (i) i (n), co najmniej 70% wagowych zwiazku zmiekczajacego tkanine znajduje sie w roztworze w którym kazda grupa R 1 jest niezaleznie wybrana sposród grup C 1 -4 -alkilowych, hydroksy lu b C 2 -4 alkilowych lub C2 -4- alkenowych, a kazda grupa R2 jest niezaleznie wybrana sposród grup C8-28-alkilowych lub C8-28-alkenowych, T oznacza -0-(C =0)- lub -(C=0)-0-, a n oznacza 0 lub liczbe calkowita od 1 do 5, albo bedacy zwiazkiem o wzorze (45) O udzieleniu patentu ogloszono: 29.06.2001 WUP 06/01 (30) Pierwszenstwo: 07.04.1994,GB,9406825.1 07.04.1994,GB,9406826.9 07.04.1994,GB,9406832.7 (51) IntCl7 C11D 1/94 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja do zmiękczania tkanin, zawierająca:

(i) związek zmiękczający tkaninę o rozpuszczalności mniejszej niż lxl0'³% wagowych w demineralizowanej wodzie w 20°C, będący związkiem o wzorze:

+ 2

R — N — (CH₂)_n — T — R (CH₂)_n — T — R² w którym każda grupa R¹ jest niezależnie wybrana spośród grup Ci-4-alkilowych, hydroksyl-Ci-4-alkilowych lub C2-4-alkenowych, a każda grupa R² jest niezależnie wybrana spośród grup C8-28-alkilowych lub C8-28-alkenowych; T oznacza -O-(C=O)- lub -(C=O)-O-, a n oznacza 0 lub liczbę całkowitą od 1 do 5; albo będący związkiem o wzorze:

+ (R )₃N —(CH₂)_n — CH ch₂oocr w którym podstawniki R¹, n i R² mają znaczenia wyżej podane; oraz (ii) środek solubilizujący, zawierający amfoteryczny środek powierzchniowo czynny wybrany z jednego lub więcej spośród następujących:

(a) tlenki amin;

(b) betaniny;

(c) tlenki fosfm;

(d) sulfotlenki oraz ewentualnie niebędący środkiem powierzchniowo czynnym środek współ-solubilizujący wybrany z jednego lub więcej spośród następujących:

(a) glikol propylenowy;

(b) mocznik;

(c) amidy kwasowe o długości łańcucha do C₆;

(d) kwas cytrynowy;

(e) kwasy polikarboksylowe;

(f) gliceryna;

(g) sorbit;

(h) sacharoza, charakteryzująca się tym, że stosunek wagowy środka solubilizującego (ii) do związku zmiękczającego tkaninę (i) jest większy niż 1:6, a po rozcieńczeniu kompozycji zmiękczającej tkaninę w wodzie do stężenia 5% wagowych (i) i (ii), co najmniej 70% wagowych związku zmiękczającego tkaninę znajduje się w roztworze.

181 174

Korzystnie stosunek wagowy środka solubilizującego do związku zmiękczającego tkaninę mieści się w zakresie od 2:3 do 4:1.

Korzystnie kompozycja według wynalazku zawiera związek zmiękczający tkaninę wybrany jest z chlorku propylo-l,2-bis [utwardzony talloiloksy]-3-trimetyloamoniowego i chlorku di-(tallo-etylenoksy)-dimetyloamoniowego.

Korzystnie kompozycja zawiera środek solubilizujący w ilości powyżej 10% wagowych całej kompozycji.

Bez zamiaru wiązania się z teorią, można przypuścić, że środek kondycjonujący tkaninę według wynalazku nie ma konwencjonalnej postaci laminamej, a przy kontakcie z wodą może być rozpuszczony w postaci agregatów samoograniczających wielkość cząsteczki takich jak micele lub roztwory micelame ze stałym lub ciekłym albo mieszanym wnętrzem. Tam gdzie kompozycja ma postać zawierającą wodę, kompozycja sama przez się może występować w postaci agregatów samoograniczających wielkość cząsteczki. Należy sądzić, że jest to ta nowa struktura kompozycji zmiękczającej tkaninę, która pomija problemy stanu techniki.

Odpowiedni związek zmiękczający tkaninę i środek solubilizujący tworzą transparentną mieszaninę. Jednak w celu określenia czy kompozycja mieści się lub nie w zakresie wynalazku można zastosować poniższe testy.

Test I

a) Kompozycję zmiękczającą tkaninę rozcieńcza się wodą do stężenia 5% wagowych (związku zmiękczającego tkaninę i całości środka solubilizującego tj. niejonowego środka powierzchniowo czynnego i każdego, nie będącego środkiem powierzchniowo czynnym ko-solubilizera). Rozcieńczony roztwór ogrzewa się do temperatury pomiędzy 60 - 80°C, po czym chłodzi się do temperatury pokojowej i miesza się w ciągu 1 godziny w celu osiągnięcia równowagi. Pobiera się pierwsząporcję powstałej testowanej cieczy i przez sedymentację lub filtrowanie oddziela się wszystkie nierozpuszczone w fazie wodnej materiały do momentu otrzymania klarownej warstwy wodnej. (W tym celu można zastosować ultrawirówkę lub ultrafiltry). Filtrację można przeprowadzić przepuszczając sukcesywnie przez filtry membranowe 1 pm, 0,45 μιη i 0,2 pm.

b) Stężenie związku zmiękczającego tkaninę w klarownej warstwie określa się przez miareczkowanie standardowym anionowym środkiem powierzchniowo czynnym (dodecylosiarczanem sodowym), stosując jako wskaźnik błękit dimidiumsulphide disulphine w dwufazowym miareczkowaniu z chloroformem jako rozpuszczalnikiem ekstrahującym.

c) Powtarza się miareczkowanie anionowym środkiem powierzchniowo czynnym następnej porcji kompozycji zmiękczającej, którą rozcieńczono, ale nie rozdzielono.

d) Porównanie b) z c) powinno wykazać, że stężenie związku zmiękczającego tkaninę w b) wynosi co najmniej 70% wagowych (korzystnie co najmniej 80% wagowych) stężenia związku zmiękczającego tkaninę w c). Wskazuje to na to, że związek zmiękczający tkaninę znajdował się w roztworze.

Test II

a) Kompozycję zmiękczającą tkaninę rozcieńcza się jak w teście I.

b) Mierzy się lepkość rozcieńczonego roztworu przy szybkości ścinania 110 s'¹

c) Rozcieńczony roztwór ogrzewa się do 60°C i utrzymuje się w tej temperaturze w ciągu 1 dnia.

d) Rozcieńczony roztwór chłodzi się do 20°C i ponownie mierzy się lepkość przy szybkości ścinania 110 s'¹.

e) Porównanie lepkości b) i c) powinno wykazać, że różnią się o mniej niż 5 mPas.

Test III

a) Kompozycję zmiękczającą tkaninę rozcieńcza się jak w teście I.

b) Mierzy się lepkość rozcieńczonego roztworu przy szybkości ścinania 110 s¹.

c) Rozcieńczony roztwór zamraża się i rozmraża się.

d) Mierzy się ponownie lepkość przy szybkości ścinania 110 s'¹.

e) Porównanie lepkości b) i c) powinno wykazać, że różnią się one o mniej niż 10 mPas.

181 174

Kompozycja zmiękczająca tkaninę według wynalazku może być przeświecająca. W kontekście niniejszego wynalazku oznacza to, że jeśli kuwetę o głębokości 1 cm wypełni się kompozycjązmiękczającątkaninę, przez kuwetę czytelny będzie tekst drukowany „Courier 12 point”.

Dalszą zaletą niniejszego wynalazku jest lo, że zmiękczanie przez kompozycję jest lepsze w stosunku do kompozycji według stanu techniki, zawierających związek zmiękczający tkaninę na podobnym poziomie.

Niniejszy wynalazek ma tę zaletę, że mogą być tolerowane wysokie poziomy środków zapachowych bez szkodliwego działania na trwałość produktu.

Związek zmiękczający tkaninę

Odpowiednim związkiem zmiękczającym tkaninę jest nierozpuszczalny w wodzie czwartorzędowy materiał amoniowy, zawierający pojedynczy łańcuch alkilowy lub alkenylowy o długości równej lub większej niż C₂₀, albo bardziej korzystnie, związek zmiękczający mający polarną grupę główną i dwa łańcuchy alkilowe lub alkenylowe każdy mający średnią długość równą lub większą niż C₁₂, taki jak czwartorzędowy materiał amoniowy, mający dwie grupy alkilowe lub alkenylowe przyłączone do czwartorzędowej głównej grupy amoniowej poprzez co najmniej jedno połączenie estrowe.

Korzystnie związek zmiękczający tkaninę według wynalazku ma dwa długie łańcuchy alkilowe lub alkenylowe o średniej długości łańcucha równej lub większej niż C₁₄. Bardziej korzystnie każdy łańcuch ma średnią długość równą lub większą niż C₁₆. Najkorzystniej co najmniej 50% wszystkich długich grup alkilowych lub alkenylowych ma długość łańcucha C₁₈.

Korzystne jest jeśli grupy alkilowe lub alkenylowe o długim łańcuchu związku zmiękczającego tkaninę mają przede wszystkim budowę liniową.

Związki zmiękczające tkaniny stosowane w kompozycjach według wynalazku są cząsteczkami, które zapewniają doskonałe zmiękczanie, charakteryzuje się temperaturą przemiany Lp do L_a topnienia łańcucha wyższą niż 25°C, korzystnie wyższą niż 35°C, a najkorzystniej wyższą niż 45°C. Tę przemianę Lp do L_a można mierzyć DSC według definicji w „Hanbook of Lipid Bilayers, D. March, CRS Press, Baca Raton Florida, 1990 (strony 137 i 337).

Jako zasadniczo nierozpuszczalne związki zmiękczające tkaniny w kontekście niniejszego wynalazku określa się związki zmiękczające tkaniny, mające rozpuszczalność w wodzie demineralizowanej w temperaturze 20°C mniejszą niż 1 x 10'³% wagowych. Korzystnie związki zmiękczające tkaniny mają rozpuszczalność mniejszą niż 1 χ 10’⁴. Najkorzystniej związki zmiękczające tkaniny w temperaturze 20°C w wodzie demineralizowanej mają rozpuszczalność od 1 χ 10'⁸ do 1 χ 10’⁶.

Korzystnymi związkami zmiękczającymi tkaniny są czwartorzędowe związki amoniowe.

Jest szczególnie korzystne jeśli związek zmiękczający tkaninę jest nierozpuszczalnym w wodzie czwartorzędowym materiałem amoniowym, który stanowi związek, mający dwie grupy C₁₂._lg alkilowe lub alkenylowe połączone z cząsteczką poprzez co najmniej jedno połączenie estrowe. Bardziej korzystne jest jeśli w czwartorzędowym materiale amoniowym obecne są dwa połączenia estrowe. Szczególnie korzystny, połączony estrowo czwartorzędowy materiał amoniowy do stosowania w wynalazku może być przedstawiony wzorem:

R¹

R¹-----_N+----- (CH₂)_n - T - R²

I (CH₂)_n - T - R² w którym R¹ każdy niezależnie jest wybrany z grup C1.4 alkilowych, grup hydroksyalkilowych lub C2-4 alkenylowych; i w którym R² każdy niezależnie jest wybrany z grup Cs-28 alkilowych lub alkenylowych;

181 174

Ο Ο

II II

Τ oznacza - Ο - C - lub - C - Ο -; a η oznacza liczbę całkowitą od 0-5.

Szczególnie korzystny jest chlorek di(talloiloksyetylo)dimetylo amoniowy, dostępny u Hoechsta.

Drugi korzystny typ czwartorzędowego materiału amoniowego może być przedstawiony wzorem:

CH₂OOCR² (R¹^ - (CH₂) n — CH

I

CH₂OOCR² w którym R¹, n i R² mają wyżej podane znaczenie.

Ze względu na środowisko zaletąjest jeśli czwartorzędowy materiał amoniowy ulega degradacji biologicznej.

Korzystne materiały tej klasy, jak chlorek propylo l,2-bis[utwardzony-talloiloksy]-3-trimetyloamoniowy, i sposób ich wytwarzania opisane są, na przykład wUS4137180 (Lever Brothers). Korzystnie materiały te zawierają niewielkie ilości odpowiednich monoestrów, jak na przykład opisany w US 4 137 180 chlorek propylo 1-utwardzony talloiloksy-2-hydroksy-3-trimetyloamoniowy

Amfoteryczny solubilizer

Środek solubilizujący jest amfoterycznym środkiem powierzchniowo czynnym, charakterystycznym w zakresie swoich zachowań fazowych. Odpowiednimi środkami solubilizującymi są amfoteryczne środki powierzchniowo czynne, dla których po kontakcie z wodą pierwsza utworzona liotropowa krystaliczna faza ciekła jest normalnie kubiczna (11) lub normalnie kubiczna-dwuciągła (V1) albo heksagonalna (Η 1) lub nematyczna (Nel), albo faza pośrednia (Intl) według definicji w artykule G. J. T. Tiddy i in. w J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1, 79,975, 1983 i G. J. T. Tiddy „Modem Trends of Colloid Science” w („Chemistry and Biology”, Ed. H-F Eicke, 1985, Birkhauser Verlag Basel], Środki powierzchniowo czynne tworzące fazy L_a przy stężeniach niższych niż 20% wagowych nie są odpowiednie.

W kontekście niniejszego wynalazku amfoteryczne środki powierzchniowo czynne zdefiniowane sąjako substancje o strukturze cząsteczkowej, składającej się z części hydrofitowej i hydrofobowej. Hydrofobowa część składa się z węglowodoru, a część hydrofitowa składa się z grup zarówno pozytywnych jak i negatywnych. Do korzystnych amfoterycznych środków powierzchniowo czynnych należą tlenki amin, betainy, a w tym sulfobetainy i tegobetainy, tlenki fosfin i sulfotlenki.

Mogą być stosowane mieszaniny środków solubilizujących.

Do kompozycji w postaci stałej, zwłaszcza proszkowych, pożądany jest środek solubilizujący stały w temperaturze pokojowej, który powoduje kruchość cząstek kompozycji.

Szczególnie korzystne jest jeśli środek solubilizujący zawiera ponadto nie będący środkiem powierzchniowo czynnym ko-solubilizer. Do korzystnych ko-solubilizerów należą glikol propylenowy, mocznik, amidy kwasowe do długości łańcucha C₆ włącznie, kwas cytrynowy i inne kwasy polikarboksylowe, jak ujawniono w EP 0 404 471 (Unilever), gliceryna, sorbit i sacharoza. Szczególnie korzystne są glikole polipropylenowe (PEG) mające ciężar cząsteczkowy w zakresie 200 - 6000, najkorzystniej od 1000 do 2000.

Korzystne jest jeśli stosunek ko-solubilizera do amfoterycznego środka powierzchniowo czynnego wynosi od 2 : 1 do 1 : 40. Korzystnie stosunek ko-solubilizera do niejonowego środka powierzchniowo czynnego jest mniejszy niż 1 : 1, a bardziej korzystnie 1 : 5.

Jest korzystne jeśli stosunek wagowy środka solubilizującego (gdzie będzie on obejmował związany współrozpuszczalnik) do związku zmiękczającego tkaninę jest większy niż 1 : 6, ko

181 174 rzystnie większy niż 1:4, a bardziej korzystnie jest równy lub większy niż 2: 3. Jest korzystne jeśli stosunek środka solubilizującego do związku zmiękczającego tkaninę jest równy lub mniejszy niż 4 : 1, bardziej korzystnie poniżej 3 : 2.

Jest korzystne jeśli środek solubilizujący/ko-solubilizer obecny jest na poziomie -wyższym niż 5% wagowych całości kompozycji, korzystnie na poziomie wyższym niż 10% wagowych.

Środek solubilizujący/ko-solubilizer może być obecny na poziomie wyższym niż 20% wagowych całości kompozycji, albo nawet na poziomie wyższym niż 30% wagowych. Takie wysokie poziomy są szczególnie korzystne tam, gdzie kompozycja zmiękczająca jest stała.

pH kompozycji

Kompozycje według wynalazku korzystnie mają wartość pH wyższą niż 1,5, bardziej korzystnie niższą niż 5.

Inne składniki

Kompozycja może również zawierać kwasy tłuszczowe, na przykład, monokarboksylowe kwasy C₈ - C₂₄ alkilowe lub alkenylowe, albo polimeryczne kwasy karboksylowe. Korzystnie stosuje się nasycone kwasy tłuszczowe, w szczególności utwardzone łojowe C₁₆ - C₁₈ kwasy tłuszczowe.

Poziom materiału stanowiącego kwasy tłuszczowe korzystnie wynosi więcej niż 0,1 % wagowych, bardziej korzystnie więcej niż 0,2% wagowych. Szczególnie korzystne są koncentraty, zawierające od 0,5 do 20% wagowych kwasu tłuszczowego, bardziej korzystnie 1 % do 10% wagowych. Stosunek wagowy związku zmiękczającego tkaninę do materiału stanowiącego kwasy tłuszczowe korzystnie wynosi od 10 : 1 do 1 : 10.

Kompozycje według niniejszego wynalazku mogą zawierać, w miarę potrzeby, wypełniacze detergentowe i/lub anionowe środki powierzchniowo czynne. Jednak szczególnie korzystne jest jeśli kompozycje w zasadzie nie zawierająwypełniaczy. Jest również korzystne jeśli kompozycja w zasadzie nie zawiera anionowego środka powierzchniowo czynnego.

Odpowiednie kompozycje są w zasadzie wolne od niejonowych, hydrofobowych materiałów organicznych takich jak węglowodory i estry węglowodorowe kwasów tłuszczowych.

Kompozycje mogą zawierać również jeden lub więcej składników opcjonalnych, wybranych z niewodnych rozpuszczalników, środków buforujących pH, środków zapachowych, nośników środków zapachowych, fluorescerów, środków koloryzujących, hydrotropów, środków przeciw pienieniu, środków zapobiegających ponownemu osadzaniu się, połimerycznych lub innych zagęszczaczy, enzymów, rozjaśniaczy optycznych, substancji zmętniających, środków zapobiegających kurczeniu się, środków zapobiegających gnieceniu się, środków zapobiegających plamieniu, środków bakteriobójczych, środków grzybobójczych, antyutleniaczy, środków antykorozyjnych, środków ułatwiających drapowanie, środków antystatycznych i kwasów do prasowania.

Postać produktu

Produkt może mieć dowolną postać. Szczególnie korzystne są kompozycje w postaci ciekłej i stałej oraz kompozycje odpowiednie do powlekania folii suszących. Do stałych kompozycji w tym kontekście należą kompozycje w postaci tabletek, żelu, pasty i, korzystnie, granulowanej lub proszkowej.

Kompozycje mogąbyć stosowane w suszarce bębnowej, ale korzystne jest stosowanie w maszynie pralniczej, na przykład przez dozowanie kompozycji poprzez szufladkę maszyny pralniczej ewentualnie z rozcieńczeniem przed dozowaniem do szufladki dozującej.

Wytwarzanie kompozycji

Wynalazek przedstawia ponadto sposób wytwarzania płuczącego środka kondycjonującego, jak opisano niżej, który obejmuje etapy:

i) mieszania w zasadzie nierozpuszczalnego w wodzie związku zmiękczającego tkaninę i środka solubilizującego, korzystnie przez wspólne stopienie;

ii) dodanie powstałej mieszaniny do konwencjonalnych składników, na przykład do wody.

Alternatywnie kompozycję można wytworzyć przez niezależne dodanie nierozpuszczalnego w wodzie związku zmiękczającego tkaninę i środka solubilizującego do konwencjonalnych składników.

181 174

Kompozycje w postaci stałej można wytworzyć przez suszenie rozpryskowe, liofilizację, ekstrakcję, rozdrabnianie kriogeniczne lub innym odpowiednim sposobem.

Wynalazek zilustrują następujące, nieograniczające przykłady. W przykładach wszystkie procenty wyrażone są wagowo.

Przykłady porównawcze oznaczone są literami, podczas gdy przykłady według wynalazku oznaczone są liczbami.

Preparowanie przykładów

Poniższe przykłady preparowano jedną z następujących metod:

1) wspólne stapianie związku zmiękczającego tkaninę w środku solubilizującym i dodanie powstałej dyspersji do wymaganej ilości gorącej wody.

2) Stopniowe dodawanie związku zmiękczającego tkaninę i środka solubilizującego do gorącej wody.

W przypadkach porównawczych, gdzie nie ma środka solubilizującego, kationowy (środek powierzchniowo czynny) zdyspergowany jest w gorącej wodzie (kompozycje ciekłe).

W przykładach: HT TMAPC = chlorek propylo-l,2-bis-[utwardzony talloiloksy]-3-trimetyloamoniowy;

DEQA = chlorek di-(talloiloksyetylo)-dimetyloamoniowy.

Badanie zmiękczania

Działanie zmiękczające dla ciekłych badano przez dodanie 0,1 g związku zmiękczającego tkaninę (2 ml 5% a. d. dyspersji) do 1 litra wody wodociągowej, 10° FH, o temperaturze otoczenia, zawierającej 0,001% (w/w) alkali-benzenosulfonianu sodu (ABS) w tergotometrze. ABS dodano w celu symulowania wypłukania anionowego detergentu z głównej kąpieli piorącej. Do naczynia tergotometru wprowadzono trzy kawałki tkaniny ręcznikowej (8 cm x 8 cm, łączny ciężar 40 g). Tkaninę poddano obróbce przy 65 obr/min, obsuszono przez odwirowanie w celu usunięcia nadmiaru cieczy i wyłożono do wysuszenia w ciągu nocy.

Zmiękczenie tkaniny oceniano przez czteroosobowy zespół ekspertów z użyciem protokołu porównawczego losowych par. Każdy członek zespołu oceniał cztery zestawy testowanych tkanin. Każdy zestaw testowanych tkanin zawierał jedną tkaninę z każdego badanego testowanego układu. Od członków zespołu wymagano oceny miękkości w skali 8 punktowej. Wartości miękkości wyliczano techniką „analizy wariancji ’. Niższe wartości oznaczają lepsze zmiękczenie.

Przykłady ldo3

Następujące przykłady wykonano jedną ze standardowych metod.

	Przykład -ciężar (g)
Składnik	1	2	3
HT TMAPC	1,2	1,3	1,2
Sulfobetaina Cjo	0,3	-	-
Sulfobetaina C14	-	0,3	0,6
Woda	8,5	8,5	8,5

Przykłady dyspergowały się i dozowały się dobrze.

Przykłady 4 do 7 oraz A i B

Kompozycje mające szereg stosunków związku zmiękczającego tkaninę do środka solubilizującego wytworzono jedną z metod opisanych wyżej w punkcie „Preparowanie przykładów”. Określono działanie zmiękczające.

181 174

Wyniki zmiękczania

	HTTMAPC:* L5351 (stosunek wagowy)	Ocena zmiękczania
A	5 : 0	2,5
4	4 : 1	2,75
5	3 : 2	3,0
6	2 : 3	3,25
7	1 :4	5,5
B	0 : 5	7,25

*Alkilobetaina amidu kwasu tłuszczowego z Th Goldschmidt.

Kompozycje 4 do 7 wszystkie wykazywały dobre zmiękczanie i dobrą trwałość. Kompozycja A zestaliła się w teście zamarzania/rozmrażania opisanym jako Test III.

Przykłady 8dol4iCdoF

Kompozycje wytworzono jedną z metod opisanych w punkcie „Preparowanie przykładów”.

	8	9	10	11	12	13	14	C	D	E	F
HT TMAPC	9	7,5	9	7,5
DEQA					7,5	9	7,5
*Arosurf TA -100								9	7,5	9	7,5
DDAO	6	7,5			7,5			6	7,5
Tegobetama L5351			6	7,5		6	7,5			6	7,5
Sr. zapach.	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
Woda	84,1	84,1	84,1	84,1	84,1	84,1	84,1	84,1	84,1	84,1	84,1

DDAO = N-tlenek Ν,Ν-dimetylo-dodecyloaminy od Flucka

L5351 od Th Goldschmidt chlorek distearylo-dimetyloamoniowy od Sherex'a

Trwałość podczas przechowywania kompozycji 8 do 14 określano przez przechowywanie kompozycji w zmiennych warunkach, a w tym w reżimie zamrażania/rozmrażania i pomiar ich lepkości z użyciem reometru Carri-med przy szybkości ścinania 110 s'¹. Wyniki przedstawiono niżej. Wszystkie kompozycje porównawcze zestaliły się lub uległy rozdziałowi składników, wykazując słabą trwałość. '

181 174

	8	9	10	11	12	13	14
Lepkość pocz.	19,7	12,9	12,8	13,5	7,8	12,9	12,5
2 tyg. F/T	25,4	24,8	12,3	12,5	18,6	13,2	12,9
4°C	27,2	25,3	12,5	12,8	12,5	14,0	12,9
22°C	28,7	30,4	15,1	13,4	16,5	14,0	13,6
37°C	15,1	10,2	46,9	29,5	54,9	14,1	13,9
4 tyg. F/T	21,5	22,5	12,5	12,7	26,5	13,6	12,9
4°C	26,0	24,1	12,6	12,8	37,5	14,1	13,2
22°C	23,4	26,2	15,0	14,1	65,6	13,0	12,7
37°C	13,0	7,3	18,73	19,4	90,9	14,2	14,1
10 tyg. F/T	16,3	15,1	12,6	12,7	46,2	13,5	12,8
4°C	16,1	27	12,4	12,3	15,1	14,2	13,2
22°C	24,9	18,7	16,0	14,1	41,7	15,1	12,9
37°C	71,8	61,6	21,5	16,1	5312	16,1	14,5

Wszystkie kompozycje według wynalazku wykazywały dającą się zaakceptować trwałość podczas przechowywania i nie zestalały się w reżimie zamrażania/rozmrażania.

Kompozycje analizowano według opisanego wyżej testu 1 i filtrowano przy ciągłym przechodzeniu przez filtry o wielkości porów 1 pm, 0,45 pm i 0,2 pm w celu osiągnięcia separacji. Pozostający materiał kationowy określano drogą standardowego miareczkowania.

Użyty niejonowy	% pozostającego na filtrze 0,2 μτη kationowego	Użyty niejonowy	% pozostającego na filtrze 0,2 μτη kationowego
8	85	14	94,1
9	90	C	50
10	97,1	D	56
11	94,9	E	16
12	86,3	F	Zbyt gęsty do filtrowania
13	84,6

Kompozycje analizowano według opisanych wyżej II i III. Lepkości mierzono reometrem Carri-med przy szybkości ścinania 110 s'¹.

Produkt	Lepkość pocz. mPas	Test II, 24h @, 60°C/ mPas	Test III F/T/mPasl
1	2	3	4
8	3,2	3,4	3,8
9	6,8	4,1	2,7
10	2,7	1,9	2,8
11	2,6	2,0	1,8
12	2,0	4,2	3,5
13	2,6	2,5	2,1
14	1,8	1,7	2,3
C	7,4		rozdział

181 174 cd. tabeli

1	2	3	4
D	rozdział		rozdział
E	57		95
F	111		rozdział

Określono efekt zmiękczający kompozycji. Wyniki podano niżej przy użyciu 5% roztworu związku zmiękczającego tkaninę i środka solubilizującego (w stosunku 3 : 2)

Ocena zmiękczania

Próbka	Zmiękczenie
5% HEQ 5 : 0	3,0
10	2,75
13	3,75

181 174

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Kompozycja do zmiękczania tkanin, zawierająca:

(i) związek zmiękczający tkaninę o rozpuszczalności mniejszej niż lxlO'³% wagowych w demineralizowanej wodzie w 20°C, będący związkiem o wzorze:

1 + 2

R — N — (CH₂)_n — T — R (CH₂)_n — T R w którym każda grupa R¹ jest niezależnie wybrana spośród grup Ci-4-alkilowych, hydroksyl-Ci-4-alkilowych lub C2-4-alkenowych, a każda grupa R² jest niezależnie wybrana spośród grup C8-28-alkilowych lub C8-28-alkenowych; T oznacza -O-(C=O)- lub -(C=O)-O-, a n oznacza 0 lub liczbę całkowitą od 1 do 5; albo będący związkiem o wzorze:

1 + (R )₃N —(CH₂)_n — CH

I ch₂oocr² w którym podstawniki R¹, n i R² mają znaczenia wyżej podane; oraz (ii) środek solubilizujący, zawierający amfoteryczny środek powierzchniowo czynny wybrany z jednego lub więcej spośród następujących:

(a) tlenki amin;

(b) betaniny;

(c) tlenki fosfin;

(d) sulfotlenki oraz ewentualnie nie będący środkiem powierzchniowo czynnym środek współ-solubilizujący wybrany z jednego lub więcej spośród następujących:

(a) glikol propylenowy;

(b) mocznik;

(c) amidy kwasowe o długości łańcucha do C₆;

(d) kwas cytrynowy;

(e) kwasy polikarboksylowe;

(f) gliceryna;

(g) sorbit;

(h) sacharoza, znamienna tym, że stosunek wagowy środka solubilizującego (ii) do związku zmiękczającego tkaninę (i)jest większy niż 1:6, a po rozcieńczeniu kompozycji zmiękczającej tkaninę w wodzie do stężenia 5% wagowych (i) i (ii), co najmniej 70% wagowych związku zmiękczającego tkaninę znajduje się w roztworze.

181 174
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że stosunek wagowy środka solubilizującego do związku zmiękczającego tkaninę mieści się w zakresie od 2:3 do 4:1.
3. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że związek zmiękczający tkaninę wybrany jest z chlorku propylo-l,2-bis[utwardzony talloiloksy]-3-trimetyloamoniowego i chlorku di-(tallo-ety lenoksyj-dimetyloamoniowego.
4. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera środek solubilizujący w ilości powyżej 10% wagowych całej kompozycji.

* * *

Niniejszy wynalazek dotyczy kompozycji do zmiękczania tkanin. W szczególności wynalazek dotyczy kompozycji do zmiękczania tkanin, mających doskonałe właściwości związane z trwałością, dozowaniem i dyspergowaniem.

Dobrze znane sąkompozycje do zmiękczania tkanin dodawane do płukania. Typowo kompozycje takie zawierają nierozpuszczalny w wodzie środek zmiękczający tkaniny, /dyspergowany w wodzie na poziomie do 7% wagowych środka zmiękczającego, w którym to przypadku kompozycje uważa się za rozcieńczone, albo na poziomie od 7% do 30%, w którym to przypadku kompozycje uważa się za koncentraty. Tkaniny mogą być też zmiękczane przez stosowanie folii powleczonych związkiem zmiękczającym do stosowania w suszarkach bębnowych. Bardziej dokładnie, dostępne w handlu związki zmiękczające tkaniny w wodzie, na ogół, tworzą pakietowe struktury płytkowe, które mają charakterystyczne temperatury przejścia fazy Lp do L_a.

Dodawane do płukania kompozycje zmiękczające tkaniny według stanu techniki zmiękczają przez osadzanie na tkaninach zdyspergowanych cząstek koloidalnych związku zmiękczającego, podczas gdy folie suszące zmiękczają tkaniny przez bezpośredni transfer stopionego związku zmiękczającego, jak podano w przeglądzie R. G. Laughlin'a w „Surfactant Science Series 2 Volumen 37, Cationic Surfactant Physical Properties, strony 449 do 465 (Marcel Decker, inc. 1991).

Konwencjonalne, ciekłe kompozycje do zmiękczania tkanin występująw postaci zdyspergowanych cząstek koloidalnych związku zmiękczającego tkaninę. Opisano również kompozycje zmiękczające tkaninę, zawierające związek zmiękczający tkaninę, rozpuszczony w organicznym rozpuszczalniku i kompozycje proszkowe lub granulowane.

Kompozycje zmiękczające tkaniny utworzone ze zdyspergowanych cząstek koloidalnych mają złożone, nietrwałe struktury. Ze względu na tę nietrwałość występują liczne problemy związane z konwencjonalnymi kompozycjami do zmiękczania tkanin. Do typowych problemów należą: fizyczna nietrwałość podczas przechowywania w wysokich i niskich temperaturach; po zamarznięciu ulegają nieodwracalnej konwersji w żele; trudno jest otrzymać kompozycje, które wykazują dobrą dyspergowalność do kąpieli piorącej, osadzanie na tkaninach i dozowanie z szufladki dozującej maszyny pralniczej. Słaba dyspergowalność powoduje nierównomierne nanoszenie zmiękczacza tkaniny na praniu, a w pewnych przypadkach może wystąpić plamienie. Problemy te zwiększają się w przypadku stężonych kompozycji do zmiękczania tkanin i przy dodaniu środków zapachowych.

Fizyczna nietrwałość manifestuje się gęstnieniem podczas przechowywania kompozycji do stanu kiedy kompozycja przestaje być lejna, a może prowadzić nawet do nieodwracalnego tworzenia się żelu. Tworzenie się żelu może również wystąpić w szufladce dozującej maszyny pralniczej gdy temperatura w szufladce wzrasta przez wypłynięcie gorącej wody. Gęstnienie jest bardzo niepożądane, ponieważ uniemożliwia dalsze dogodne stosowanie. Fizyczna nietrwałość również może manifestować się w postaci rozdziału na dwie lub więcej oddzielnych warstw.

Konsument potrzebuje jednak produktów skoncentrowanych, o dobrej dyspergowalności i dozowaniu oraz trwałych podczas przechowywania w niskich lub wysokich temperaturach.

Problemy związane z konwencjonalnymi /dyspergowanymi cząstkami koloidalnymi wynikają ze stanu techniki.

181 174

US 4 789 491 (Chang) ujawnia specyficzny proces formowania wodnych dyspersji kationowych związków zmiękczających. Proces jest nastawiony na obejście trudności podczas przechowywania związanych z lepkością produktu, słabym dozowaniem i dyspergowalnością.

EP 0 239 910 (Procter and Gamble) ujawnia kompozycje zawierające dyspersje zarówno diestrów jak i monoestrów czwartorzędowych związków amoniowych, w których azot ma bądź dwie albo trzy grupy metylowe, stabilizowane przez utrzymywanie krytycznie niskiej wartości pH.

Fizyczną trwałość dodawanych do płukania kompozycji zmiękczających poprawiono przez dodanie środków ograniczających lepkość lub środków przeciw żelowaniu. Na przykład w EP 13 780 (Procter and Gamble) do pewnych stężonych kompozycji dodaje się środki ograniczające lepkość.; Środkami tymi mogą być C₁₀-C₁₈ alkohole tłuszczowe. W nowszym EP 280 550 (Unilever) zaproponowano poprawę fizycznej trwałości rozcieńczonych kompozycji, zawierających ulegające degradacji biologicznej czwartorzędowe związki amoniowe i kwasy tłuszczowe, przez dodanie niejonowych środków powierzchniowo czynnych. EP 507 478 (Unilever) ujawnia fizycznie trwałe kompozycje do zmiękczania tkanin, zawierające nierozpuszczalne w wodzie, ulegające degradacji biologicznej, połączone estrowo czwartorzędowe związki amoniowe i niejonowy środek stabilizujący.

Przedłożono wiele różnych propozycji dostarczenia zmiękczaczy tkanin w postaci granulowanej lub proszkowej. Typowy jest EP 111 074, w którym stosuje się krzemionkę jako nośnik zmiękczacza. Wadą stosowania nośnika takiego jak krzemionka jest to, że zwiększa się objętość produktu i nie służy funkcjonowaniu w zakresie spowodowania kompatybilności proszku z innymi składnikami, jakie mogą być zawarte w proszku piorącym.

EP 569 184 (Unilever) ujawnia stosowanie granulowanej kompozycji do utworzenia wstępnego rozcieńczenia, które wprowadza się następnie do szufladki dozującej maszyny pralniczej.

WO 92/18 593 (Procter and Gamble) ujawnia granulowaną kompozycję do zmiękczania tkanin, którą można dodawać do wody w celu wytworzenia wodnej emulsji. Kompozycja zawiera niejonowy zmiękczacz tkanin taki jak ester sorbitanowy i kationowy środek powierzchniowo czynny z pojedynczym długim łańcuchem alkilowym.

WO 93/23 510 (Procter and Gamble) ujawnia ciekłe i stałe zmiękczacze tkanin, zawierające diestry czwartorzędowych związków amoniowych zmiękczające tkaniny, ulegające biologicznej degradacji i modyfikator lepkości i/lub dyspergowalności, przy czym zgłoszenie ujawnia również specyficzny proces -wytwarzania tych produktów. Modyfikatorem lepkości i/lub dyspergowalności może być kationowy lub niejonowy środek powierzchniowo czynny o pojedynczym długim łańcuchu alkilowym. Stała kompozycja po dodaniu do wody tworzy emulsję lub dyspersję.

Nasze równoległe zgłoszenie GB 9 323 268.4 ujawnia stosowanie tegobetainy w celu uniknięcia problemu nietrwałości stężonych zmiękczaczy tkanin, wywołanego przez środek zapachowy.

Próbą ominięcia problemów związanych ze zdyspergowanymi cząsteczkami koloidalnymi, w stanie techniki sięgnięto po środki kondycjonujące tkaniny w postaci roztworów związków zmiękczających tkaniny w rozpuszczalnikach organicznych. Kompozycje tego typu przedstawione są w naszym równoległym zgłoszeniu GB 9 301 811.7. Jednak w kontakcie z wodą tworzą się nadal zdyspergowane cząstki koloidalne.

Dalszą drogą wytwarzania roztworów kondycjonujących tkaniny są specyficzne modyfikacje struktury.

US 3 892 662 (Lever Brothers) ujawnia klarowną, homogeniczną opartą na wodzie kompozycję zmiękczającą tkaninę, ograniczoną do solubilizowanych czwartorzędowych soli amoniowych, mających dwie grupy alkilowe o krótkim łańcuchu i dwie grupy alilowe o długim łańcuchu, przy czym te grupy o dłuższym łańcuchu mają kilka odgałęzień metylowych i etylowych. Solubilizatory stanowią arylosulfoniany, diole, etery, czwartorzędowe o niskim ciężarze cząsteczkowym, sulfobetainy i niejonowe środki powierzchniowo czynne. Opis podaje, że niejonowe środki powierzchniowo czynne i tlenki fosfmowe same nie nadają się do stosowania i mają zastosowanie jedynie jako solubilizatory pomocnicze.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że można utworzyć nowąkompozycję zmiękczającą tkaninę bez wad stanu techniki. Niniejszy wynalazek ujawnia kompozycje zmiękczające tkaniny, mające

181 174 doskonałe właściwości zmiękczające, wykazujące wciąż doskonałą trwałość podczas przechowywania zarówno w wysokich jak i niskich temperaturach, dobre rozmrażanie ze stanu zamrożenia i doskonałe dozowanie i dyspergowalność gdy kompozycja jest stężona, nawet jeśli stężenie związku zmiękczającego tkaniny wynosi więcej niż 30% wagowych. Ponadto kompozycje wytworzone zgodnie z naszym wynalazkiem nie ulegają utracie działania zmiękczającego.