SK281112B6

SK281112B6 - Prostriedok na zmäkčovanie textilných materiálov

Info

Publication number: SK281112B6
Application number: SK2183-92A
Authority: SK
Inventors: Graham Andrew Turner
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 1991-07-15
Filing date: 1992-07-13
Publication date: 2000-12-11
Also published as: AU662536B2; EP0523922A3; CA2073517C; EP0523922A2; KR950009498B1; IN176962B; MY110512A; CA2073517A1; JPH05195434A; ES2092051T3; KR930002597A; ZA925272B; JP3061223B2; AU1968092A; HU209946B; EP0523922B1; PL295287A1; CZ218392A3; BR9202670A; GB9115255D0

Abstract

Prostriedok na zmäkčovanie textilných materiálov obsahujúci aspoň 1 % hmotnostné vo vode nerozpustného katiónového zmäkčovadla a neiónový stabilizátor, ktorý ako vo vode nerozpustné katiónové zmäkčovadlo pre látky obsahuje kvartérny amóniový derivát, a to zlúčeninu obsahujúcu dve alkylové alebo alkenylové skupiny vždy s 12 až 28 atómami uhlíka, spojené s kvartérnym dusíkovým atómom pomocou esterovej väzby, neiónový stabilizátor sa volí prevažne z lineárnych alkoholov s obsahom 8 až 22 atómov uhlíka, alkoxylovaných aspoň 10 molmi alkylénoxidu a neiónový stabilizátor má číru fázu pri koncentrácii 1 % hmotnostné vo vode v rozmedzí 0 až 45 °C a jeho Krafftova teplota je nižšia ako 30 °C.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka prostriedkov na zmäkčovanie textilných materiálov, najmä vodných disperzií biologicky degradovateľných prostriedkov, obsahujúcich vo vode nerozpustné katiónové zmäkčovadlo a neiónový stabilizátor, prostriedky sú vhodné na pridanie do plákacieho kúpeľa.

Doterajší stav techniky

Zmäkčovadlá pre látky, pridávané do plákacieho kúpeľa sú známe. Tieto prostriedky typicky obsahujú vo vode nerozpustné zmäkčovadlo na báze kvartérnych amóniových solí, dispergované vo vode v koncentrácii až 7 % hmotnostných, v tomto prípade sa prostriedok považuje za zriedený, alebo v koncentrácii 7 až 50 % hmotnostných, a v tomto prípade ide o koncentráty. Okrem zmäkčovania majú uvedené prostriedky zvyčajne ďalšie výhodné účinky. Jedným z nich je nešpinivosť, najmä látok, ktoré sú vyrobené z polyesterových vlákien.

Jedným z problémov, spojených s týmito prostriedkami je fyzikálna nestálosť pri skladovaní. Tento problém sa zhoršuje so zvyšujúcou sa koncentráciou a pri skladovaní pri nízkych alebo vysokých teplotách.

Možnosť získať koncentrát s dlhším skladovaním aj pri nízkej alebo vyššej teplote sú vlastnosti, ktoré sú pre spotrebiteľa žiaduce. Fyzikálna nestálosť sa prejavuje ako hustnutie pri skladovaní až do takej miery, že sa prostriedok už nedá vyliať a tvorí až ireverzibilný gél. Toto hustnutie je veľmi nežiaduce, pretože vlastne bráni použitiu.

V spise EP 309 052 sa opisuje použitie alkoholu na stabilizáciu zmäkčovadla typu disteru, so stupňom etoxilácie alkoholu 1 až 10 mol.

V minulosti bola zlepšovaná stálosť zmäkčovadiel, pridávaných do plákacieho kúpeľa, pridávaním látok riadiacich viskozitu alebo látok brániacich tvorbe gélu. Napríklad v európskej patentovej prihláške č. EP 13780 (Procter & Gambie) sa pridávajú látky, riadiace viskozitu, najmä k niektorým koncentrovaným prostriedkom. Tieto látky môžu obsahovať alifatické alkoholy s 10 až 18 atómami uhlíka. Neskoršie sa v EP 280 550 (Unilever) navrhuje zlepšiť fyzikálna stálosť zriedených prostriedkov, obsahujúcich biologicky degradovateľné, esterovou väzbou viazané kvartérne amóniové deriváty a alifatické kyseliny, pridaním neiónových zmáčadiel.

US 4 937 008 opisuje zmäkčovací prostriedok, ktorý' ako jednu zo svojich zložiek obsahuje kvartému amóniovú soľ v kombinácii s alkylénoxylovaným alkoholom s rozvetveným reťazcom s 12 až 24 atómmi uhlíka.

V prípade koncentrovaných prostriedkov obsahujúcich biologicky degradovateľné, esterovou väzbou viazané kvartérne amóniové deriváty je problém fyzikálnej nestálosti oveľa akútnejší ako v prípade skôr používaných kvartémych amóniových zlúčenín.

V EP 40 562 (Lesieur Cotelle) sa pridáva neiónový emulgátor a stabilizátor ku koncentrátu s obsahom estericky viazaného kvartérneho amóniového derivátu za vzniku viskózneho gélu. Stabilizátorom je alkohol s 12 až 14 atómami uhlíka, etoxylovaný 9 molekulami etylénoxidu. Stupeň vetvenia alkoholu však nie je uvedený.

Niektoré neiónové stabilizátory nielen stabilizujú koncentrované prostriedky obsahujúce biologicky degradovateľné amóniové deriváty, avšak ich použitie je priaznivé aj z hľadiska životného prostredia vzhľadom na to, že sú biologicky degradovateľné a v podstate netoxické vo vodných systémoch.

V EP 331 237 sa opisuje použitie neiónového materiálu na zahustenie disperzie kvartérneho zmäkčovadla a v spise EP 346 634 sa používa neiónové dispergačné činidlo v zmäkčovacích prostriedkoch na textilné materiály, hlavne na zlepšenie opätovnej zmáčateľnosti textilných materiálov.

Vynález si kladie za úlohu navrhnúť nové prostriedky, bez uvedených nevýhod.

Podstata vynálezu

Teraz bolo zistené, že stálosť prostriedkov obsahujúcich biologicky degradovateľné kvartérne amóniové deriváty je pri vyšších teplotách možné zlepšiť použitím určitých neiónových stabilizátorov.

Prostriedok na zmäkčovanie textilných materiálov, ktorý obsahuje vo vode rozpustné katiónové zmäkčovadlo a neiónový stabilizátor, pričom ako vo vode nerozpustné katiónové zmäkčovadlo prostriedok obsahuje kvartémy amóniový derivát obsahujúci dve alkylové alebo alkenylové skupiny s 12 až 28 atómami uhlíka, spojené s kvartemizovaným atómom dusíka esterovou väzbou, a ako neiónový stabilizátor obsahuje prostriedok prevažne lineárny alkohol s 8 až 22 atómami uhlíka, alkoxylovaný aspoň 10 mol alkylénoxidu, ktorého podstatou je, že neiónový stabilizátor je v čírej fáze v koncentrácii 1 % hmotnostné vo vode v rozmedzí 0 až 45 °C, Kraffiova teplota je nižšia ako 30 °C.

Prostriedky tohto typu majú dobrú stálosť pri vyššej teplote, najmä pri teplote 37 °C.

Neiónové zmáčadlo má výhodne Krafftovu teplotu nižšiu ako 10 “C, výhodne nižšiu ako 5 °C. Krafftova teplota je pojem, ktorý je dobre známy a bol vysvetlený napríklad v publikácii R. J. Hunter, Foundation of Colloid Science, Oxford University Press, zv. 1,1989, str. 571. Ide o teplotu, pri ktorej je rozpustnosť materiálu nízka a nie sú zjavné žiadne micely. Nad touto teplotou je roztok číry, pod ňou je roztok zakalený. To znamená, že roztok materiálu s Krafftovou teplotou 5 °C bude číry aspoň v rozmedzí 5 až 45 °C, zatiaľ čo materiál s Krafftovou teplotou 45 °C bude v rozmedzí 0 až 45 °C zakalený a bude číry až pri teplote vyššej ako 45 °C.

Prostriedky podľa tohto vynálezu sú výhodne kvapaliny na vodnom základe.

Výhodný typ kvartérneho amóniového derivátu, viazaného esterovou väzbou na použitie do prostriedku podľa tohto vynálezu je možné vyjadriť všeobecným vzorcom

COOR²

I (R')₃N⁺-(CH₂)_n-CH I CH₂COOR²kde

R¹ znamenajú nezávisle na sebe alkyl, alkenyl alebo hydroxyalkenyl vždy s 1 až 4 atómami uhlíka a

R² znamenajú nezávisle od seba alkylové alebo alkenylové zvyšky vždy s 8 až 28 atómami uhlíka, n znamená celé číslo 0 až 5.

Druhý výhodný typ kvartérneho amóniového derivátu je možné vyjadriť všeobecným vzorcom

R¹

I

R‘-N⁺- (CH₂)„-T-R² ,

I I (CH₂)₂T-R²

SK 281112 Β6 kde

R¹ a R² majú uvedený význam,

O O

II II

T znamená skupinu - 0 - C - alebo - C - O - a n znamená celé číslo 0 až 5.

Výhodné látky a spôsoby ich výroby boli opísané napríklad vUS 4 137 180 (Lever Brothers). Tieto látky výhodne obsahujú malé množstvo zodpovedajúceho monoesteru, ako bolo tiež opísané v uvedenom patentovom spise, napríklad 1-tallowoxy, 2-hydroxytrimetylamóniumpropánchlorid (tallow = loj).

Prostriedok výhodne obsahuje aspoň 1 % hmotnostné, výhodne však aspoň 3 a viac % hmotnostných kvartémeho amóniového derivátu, viazaného esterovou väzbou. Zvlášť výhodné sú koncentrované prostriedky, ktoré obsahujú viac ako 7 % týchto derivátov. Množstvo estericky viazaných kvartémych amóniových zlúčenín sa výhodne pohybuje v rozmedzí 1 až 80, výhodnejšie v rozmedzí 3 až 50 a najvýhodnejšie v rozmedzí 8 až 50 % hmotnostných.

Výhodné použiteľné neiónové stabilizátory sú napríklad kondenzačné produkty primárnych alebo sekundárnych, prevažne lineárnych alkoholov s 8 až 22 atómami uhlíka, etoxylované aspoň 10 mol, výhodne 15 až 20 mol etylénoxidu. Alkoholy môžu byť nasýtené alebo nenasýtené. Výhodne je možné použiť prostriedky Genapol T-150, Genapol T-200, Genapol C-200 (Hoechst AG) Lutensol AT18 (BASF), Genapol C-100, Genapol C-150 alebo Genapol T-350 (Hoechst), ďalej Dobanol 91-2,5, Dobanol 91-5, Dobanol 91-6, Dobanol 91-3 (Shell). Neiónový stabilizátor má hodnoty HLB v rozmedzí 10 až 20, výhodne 12 až 20.

Neiónový stabilizátor sa výhodne použije v množstve 0,1 až 10 % hmotnostných, výhodnejšie 0,5 až 5 % hmotnostných, najvýhodnejšie v množstve 1 až 4 % hmotnostné. Molárny pomer kvartémeho amóniového derivátu k neiónovému stabilizátoru sa pohybuje v rozmedzí 40 : 1 až 1 : 1, výhodne 18 : 1 až 5 : 1.

Prostriedok môže obsahovať aj alifatické kyseliny, napríklad alkyl- alebo alkenylmonokarboxylové kyseliny vždy s 8 až 24 atómami uhlíka v alkylovej alebo alkenylovej časti alebo ich polyméry. Výhodne sa použijú nasýtené kyseliny, napríklad alifatické kyseliny z loja so 16 až 18 atómami uhlíka. Kyselina výhodne nie je zmydelnená, výhodne je voľná a ide napríklad o kyselinu olejovú, laurovú alebo o kyseliny z loja.

Prostriedok obsahuje tieto alifatické kyseliny výhodne v množstve vyššom ako 0,1 % hmotnostných, výhodnejšie vyššom ako 0,2 % hmotnostných. Zvlášť výhodné sú koncentráty obsahujúce 0,5 až 20, výhodne 1 až 10 % hmotnostných kyseliny. Hmotnostný pomer kvartémeho amóniového derivátu k alifatickej kyseline sa pohybuje v rozmedzí 10 : 1 až 1 :10.

Prostriedok podľa vynálezu má pH výhodne vyššie ako 2,0, najmä v rozmedzí 2 až 5.

Prostriedok môže obsahovať aj jednu alebo väčší počet prípadných zložiek, napríklad nevodné rozpúšťadlá, pufre, vonné látky, nosiče vonných látok, fluorescenčné farbivá, hydrotropné látky, protipenivé látky, látky brániace usadzovaniu, enzýmy, optické zjasňujúce látky, látky vytvárajúce opacitu, látky proti zrážaniu, látky spôsobujúce nekrčivosť, nešpinivosť, germicídy, fungicídy, antioxidačné látky, látky proti korózii, látky podporujúce tvorbu záhybov, antistatické látky, ktoré uľahčujú žehlenie.

Prostriedky môžu obsahovať aj neiónové zmäkčovadlá, ako je lanolín a jeho deriváty.

Praktické uskutočnenie vynálezu bude vysvetlené v nasledujúcich príkladoch, v ktorých všetky percentá sú hmotnostné.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Kvapalný prostriedok na zmäkčovanie textilných materiálov bol vyrobený nasledujúcim spôsobom.

Katiónové zmäkčovadlo, alifatická kyselina (a prípadne neiónový stabilizátor v prípade potreby) sa premiešajú a zahrejú na čím taveninu. Táto roztavená zmes sa pridá v priebehu aspoň jednej minúty do vody s teplotou 70 až 80 °C za stáleho miešania, čím sa vytvorí disperzia.

Po skladovaní 1 až 3 mesiace pri teplote miestnosti alebo pri teplote 37 °C sa meria viskozita skladovaného prostriedku pomocou Haakeovho rotoviskozimetra.

Kraffiova teplota sa meria tak, že sa pripraví 1%-ný roztok neiónového stabilizátora v destilovanej vode a tento roztok sa skladuje 5 dní pri teplote 5 °C. Potom sa roztok za miešania postupne zahrieva tak dlho, až vznikne číry roztok. Teplota, pri ktorej sa zakalený roztok zmení na číry roztok sa uvádza ako Krafftova teplota.

Získané výsledky pre celý rad prostriedkov sú zahrnuté v nasledujúcej tabuľke.

Tabuľka

Zloženie	A	B	C	D	E	F	G
HT TMAPC¹	11,58	11,58	11,58	11,58	11,58	11,58	11,58
Mastná kyselina²	1,93	1,93	1,93	1,93	1,93	1,93	1,93
Tallow 11EO'		2,5
Tallow 15EO*			1,5
Tallow 18EO⁵				1.5
Tallow 20EO					1,5
Coco ÍOEO'						1,5
Arosurf 66-elO*							1,5
Voda a podružné zložky	----rozdiel----

Viskozita 11 Os’mPas	A	B	C	D	E	F	G
1 mesiac tm*	164	87	42	17	44	31	BO
1 mesiac 37 °C	161	427	28	24	41	58	53
3 mesiace tm*	178	72	35	-	39	35	-
3 mesiace 37 °C	175	735	53		38	162	-

Krafftova teplota °C	\|45	<5	^5 l<5	³⁵	<5

Číra faza pri 1% koncentrácii vo vode pri 0 až 45 ^eC		nie	áno	áno	áno	nie	áno

Vysvetlivky:

* = teplota miestnosti

1. HT TMAPC je 1,2-vytvrdený tallowyloxy-3-trimetylamóniumpropánchlorid (Hoechst)

2. sú stužené alifatické kyseliny z loja, dodávané pod názvom Pristerine 4916 (Unichema)

3. ide o alkohol z loja etoxylovaný 11 mol etylénoxidu

4. ide o alkohol z loja etoxylovaný 15 mol etylénoxidu

5. ide o alkohol z loja etoxylovaný 18 mol etylénoxidu

6. ide o alkohol z loja etoxylovaný 20 mol etylénoxidu

7. ide o alkohol z kokosového oleja, etoxylovaný 10 mol etylénoxidu

8. ide o izostearylalkahol etoxylovaný 10 mol etylénoxidu

Výsledky ukazujú, že pridaním určitých neiónových stabilizátorov k prostriedkom s obsahom estericky viazaných kvartémych amóniových derivátov sa zabraňuje rozkladu pri vyššej teplote a zaručuje stálosť koncentrovaných prostriedkov.

Aby bolo dokázané, že Krafftova teplota je kritickou hodnotou, bol pripravený prostriedok podobný prostriedku B použitím Genapolu T-110 (NR), čo je etoxylát alkoholu z loja s úzkym rozmedzím počtu uhlíkových atómov, etoxylovaný 11 mol etylénoxidu. Táto látka má Krafftovu teplotu nižšiu ako 5 °C a poskytuje stály produkt. Všetky ďalšie etoxyláty s uvedenou teplotou nižšou ako 5 °C poskytovali stále produkty na rozdiel od etoxylátov s vyššou Krafftovou teplotou.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Prostriedok na zmäkčovanie textilných materiálov obsahujúci aspoň 1 % hmotnostné vo vode nerozpustného katiónového zmäkčovadla a neiónový stabilizátor, pričom ako vo vode nerozpustné katiónové zmäkčovadlo obsahuje kvartémy amóniový derivát, a to zlúčeninu obsahujúcu dve alkylové alebo alkenylové skupiny vždy s 12 až 28 atómami uhlíka, spojené s kvartémym dusíkovým atómom pomocou esterovej väzby, neiónový stabilizátor sa volí z prevažne lineárnych alkoholov s obsahom 8 až 22 atómov uhlíka, alkoxylovaných aspoň 10 mol alkylénoxidu, vyznačujúci sa tým, že neiónový stabilizátor má číru fázu pri koncentrácii 1 % hmotnostné vo vode v rozmedzí 0 až 45 °C a jeho Krafftova teplota je nižšia ako 30 °C.
2. Prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že obsahuje neiónový stabilizátor s Krafftovou teplotou nižšou ako 5 °C.
3. Prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že obsahuje neiónový stabilizátor v množstve 0,1 až 10% hmotnostných.
4. Prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že ďalej obsahuje aspoň 0,1 % hmotnostných alifatickej kyseliny.
5. Prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že obsahuje 3 až 50 % hmotnostných kvartérneho amóniového derivátu, 0,5 až 5 % hmotnostných neiónového stabilizátora a 0,5 až 20 % hmotnostných alifatickej kyseliny.
6. Prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že neiónový stabilizátor má HLB 10 až 20.