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CN104822818A - 织物调理组合物 - Google Patents

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CN104822818A
CN104822818A CN201280077579.0A CN201280077579A CN104822818A CN 104822818 A CN104822818 A CN 104822818A CN 201280077579 A CN201280077579 A CN 201280077579A CN 104822818 A CN104822818 A CN 104822818A
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CN
China
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water
emulsion
cationic
aforementioned
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CN201280077579.0A
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C.J.小施拉姆
K.特隆
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Colgate Palmolive Co
Original Assignee
Colgate Palmolive Co
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Publication date
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Abstract

一种织物调理组合物,包含在水性媒介物中的颗粒的乳液,该颗粒包含(a)酯季铵盐,含有脂肪酸的烷基二烷醇胺酯季铵盐,其中至少90 wt%至最多100 wt%酯季铵盐由二酯季铵盐组成,0 wt% 至最多10 wt%酯季铵盐由单酯季铵盐组成,脂肪酸基本为饱和的,具有小于5的碘值,和(b)水可膨胀的阳离子聚合物。

Description

织物调理组合物
发明背景
酯季铵盐是一种季铵化合物,已知用作织物软化分子。当长链(C12 – C22 或 C16 – C18)脂肪酸和叔胺的反应产物在酸催化剂的存在下酯化并随后季铵化以得到季铵盐时,通常形成酯季铵盐。最终产物是单、二和三酯组分的混合物。
显示特别良好的织物软化性能和稳定性曲线的季铵化合物得自C12 – C22脂肪酸或氢化产物(通常含有一些不饱和度,具有20-90的碘值范围)的反应。
三乙醇胺(TEA)牛油脂肪酸酯季铵盐自二十世纪九十年代晚期以来一直是织物调理剂的一个主要选择。三乙醇胺(TEA) 酯季铵盐的三酯季铵盐组分一般被认为具有差的软化和芳香剂递送性能。现有技术一般集中努力提高二酯季铵盐组分,据称可使软化效果最大化。
随着油价的上涨,基于三乙醇胺的酯季铵盐(esterquat)生产所需的原料(如脂肪酸和硫酸二甲酯)的成本正在显著增加。TEA酯季铵盐包括单、二和三酯季铵盐以及单、二和三酯胺(ester amine)。这种复杂的化学导致含有几种类型乳液结构的乳液,其中一些在织物清洗过程的漂洗周期(rinse cycle)期间在水中稀释后不会有效地促进软化性能,因为它们在水中有高溶解度。这在初始产品活性水平下降,导致初始产品乳液中较少结构的织物软化组合物中尤其显著。
这种酯季铵盐系统的另一困难是复杂的化学还使得制剂设计者(formulator)难以调节制剂或将其它成分加入制剂:每种乳液结构以其自身的方式对配方变化作出反应,使得制剂设计者很难平衡所有不同的变化。
织物调理剂中使用的另一类型的酯季铵盐是甲基二乙醇胺(MDEA) 酯季铵盐,其与TEA酯季铵盐相比具有较不复杂的化学组成。MDEA酯季铵盐通常含有单酯季铵盐和二酯季铵盐的混合物。同样,单和二酯季铵盐的混合物可导致减少的软化/芳香剂递送效果、稳定性和制剂方面的问题。
已知具有高百分比饱和脂肪酸(本领域称为“硬”脂肪酸)的酯季铵盐组合物可具有加工缺点。
当用于织物软化时,需要酯季铵盐组合物不仅在保持良好的芳香剂递送的同时提供良好的消费者感知的织物柔软度,而且在生产期间提供良好的可加工性。
因此,本领域需要酯季铵盐组合物,特别是用作织物软化组合物的酯季铵盐组合物,其可具有以下至少一项:与已知的酯季铵盐组合物相比较低的成本,较不复杂的制剂和/或生产方法,相同或更高的软化和/或芳香剂递送性能,和一致的并可预料的性质和性能。
本领域特别需要用于织物调理剂中的酯季铵盐组合物,与用于织物调理剂的已知的酯季铵盐组合物相比可具有较低的成本,但具有至少基本相同的软化和芳香剂递送性能。
发明简述
本发明相应地提供织物调理组合物,包含在水性媒介物中的颗粒的乳液,该颗粒包含(a)酯季铵盐,含有脂肪酸的烷基二烷醇胺酯季铵盐,其中至少90 wt%至最多100 wt%酯季铵盐由二酯季铵盐组成,0 wt% 至最多10 wt%酯季铵盐由单酯季铵盐组成,脂肪酸基本为饱和的,具有小于5的碘值,和(b)水可膨胀的阳离子聚合物。
在某些实施方案中,水可膨胀的阳离子聚合物是以下至少一种:(i)衍生自丙烯酸和/或甲基丙烯酸或丙烯酸和/或甲基丙烯酸的盐与丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的聚合的阳离子线性共聚物,所述共聚物具有约 10,000至约3000万的分子量;和(ii)衍生自5至100摩尔百分比阳离子乙烯基加成单体、0至95摩尔百分比丙烯酰胺和70ppm至300ppm二官能乙烯基加成单体交联剂的聚合的阳离子交联聚合物;或聚合物(i)和(i)的混合物。
二酯季铵盐的量是酯季铵盐的至少90 wt %,任选为酯季铵盐的至少95 wt%,进一步任选为酯季铵盐的至少99 wt%。
任选地,0 wt%至最多 5 wt%,通常0 wt% 至最多 1 wt%的酯季铵盐由单酯季铵盐组成。
任选地,烷醇胺包括二乙醇胺。
任选地,脂肪酸包括牛油。但是,在本发明的任何实施方案中,脂肪酸可包括具有12-22个碳原子,通常16-18个碳原子的任何脂肪酸。
任选地,脂肪酸的烷基二烷醇胺酯季铵盐包括脂肪酸的甲基二烷醇胺酯季铵盐。
任选地,牛油脂肪酸具有基于脂肪酸的总重量97 至 100%的饱和度。任选地,牛油脂肪酸具有0至最多3的碘值。
任选地,阳离子线性共聚物(i)衍生自甲基丙烯酸的盐和丙烯酰胺的聚合。
任选地,在阳离子线性共聚物(i)的聚合中,所述盐包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的季铵盐,进一步任选甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的季铵盐。
任选地,阳离子线性共聚物(i)具有约2百万至约3百万的分子量。
任选地,阳离子交联聚合物(ii)衍生自采用75 至 200 ppm交联剂的聚合,进一步任选采用80 至 150 ppm交联剂的聚合。
任选地,阳离子交联聚合物(ii)衍生自甲基丙烯酸的盐和丙烯酰胺的聚合。
任选地,在阳离子交联聚合物(ii)的聚合中,所述盐包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的季铵盐,进一步任选甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的季铵盐。
任选地,在阳离子交联聚合物(ii)的聚合中,交联之前的聚合物具有约2百万至约3 百万的分子量。
任选地,在阳离子交联聚合物(ii)的聚合中,交联剂包含亚甲基双丙烯酰胺。
任选地,该组合物包含1.5 至 5 wt%二酯季铵盐,进一步任选2 至 3 wt%二酯季铵盐,更进一步任选约2.5 wt%二酯季铵盐,基于组合物重量计。
任选地,组合物包含0.05 至 0.5 wt%水可膨胀的阳离子聚合物,进一步任选0.1 至 0.5 wt%的水可膨胀的阳离子聚合物,更进一步任选0.15 至 0.35 wt% 或 0.2 至 0.25 wt%水可膨胀的阳离子聚合物, 基于组合物重量计。
任选地,二酯季铵盐与水可膨胀的阳离子聚合物的重量比是30:1 至 5:1, 任选25:1 至 10:1, 进一步任选25:1 至 12.5:1, 更进一步任选约25:1或约12.5:1。
所述组合物可任选还包含芳香剂,进一步任选所述芳香剂存在的量为0.25 至 1 wt% 芳香剂, 更进一步任选 0.2 至 0.4 wt% 芳香剂, 基于组合物重量计。
任选地,所述组合物还可包含封装有一些芳香剂的多个囊。任选地,所述囊存在的量为0.1 至 0.5 wt%, 基于组合物重量计。任选地,芳香剂和囊存在的重量比为2:1 至 1:2。
任选地,所述颗粒的平均粒径为0.1 至 2 微米, 进一步任选0.1 至 1 微米。
本发明还提供了制备织物调理组合物的方法,该方法包括以下步骤:
a.提供在水性媒介物中的颗粒的乳液;和
b.使乳液在2.1x107 至 1.03x108 Pa (3,000 至 15,000 psi)的压力下通过均化器,从而均化乳液,形成均化的乳液。
任选地,均化步骤(b)在3.4x107 至 8.9x107 Pa (5,000 至 13,000 psi), 任选 6.9x107 至 8.3x107 Pa (10,000 至 12,000 psi)的压力下进行。
任选地,均化的乳液包含平均粒径0.1 至 2 微米, 进一步任选 0.1 至 1 微米的颗粒。
任选地,在均化步骤(b)中,乳液的温度为30 至 75℃,进一步任选50 至 60℃。
任选地,通过包含以下步骤的方法制备步骤(a)中提供的乳液:i. 在30 至 75℃的温度下将水可膨胀的阳离子聚合物分散在水中,并混合形成水性分散体;ii. 将二酯季铵盐加至水性分散体;和iii.将得到的混合物混合以制备其中二酯季铵盐分散为水性乳液的组合物,该水性乳液包含含有三酯季铵盐和水可膨胀的阳离子聚合物的混合物的颗粒。
任选地,在步骤i中,水的温度为50 至 60℃。
任选地,在步骤iii中,使用剪切混合器进行混合1-4分钟的时间以形成乳液。
任选地,在步骤ii中,以熔化的液体的形式将酯季铵盐分散在水中。
任选地,熔化的液体包含芳香剂。任选地,芳香剂存在的量为0.25 至 1 wt% 芳香剂, 进一步任选 0.2 至 0.4 wt% 芳香剂, 基于组合物重量计。
任选地,所述方法还包括封装有一些芳香剂的多个囊。任选地,所述囊存在的量为组合物重量的0.1 至 0.5 wt%。任选地,芳香剂和囊存在的重量比为2:1 至 1:2。
任选地,酯季铵盐可具有在本发明组合物中如上所述的相同的组成和浓度。任选地,水可膨胀阳离子聚合物可具有在本发明组合物中如上所述的相同的组成和浓度。二酯季铵盐和水可膨胀阳离子聚合物的重量比在本发明组合物中可如上所述。
本发明还提供了软化织物的方法,包括用本发明的组合物或本发明方法制备的组合物处理织物。
任选地,组合物还包含芳香剂,该方法提供向织物上的芳香剂递送。
本发明还提供本发明组合物或本发明方法制备的组合物作为织物软化剂的用途。
本发明至少部分基于本发明人的以下发现:包含基本饱和的“硬”脂肪酸的烷基二烷醇胺酯季铵盐的酯季铵盐和如上所述的作为酯季铵盐有效分散助剂的阳离子交联聚合物的组合可提供酯季铵盐稳定的水性乳液,可在低活性组分水平,特别是低活性AI量的酯季铵盐、阳离子交联聚合物和芳香剂的情况下有效提供增强的软化性能和芳香剂递送。另外,该组合物可在高压下均化,以提供很小的平均粒径,甚至低至0.1 至 1微米,其在低活性组分水平显示增强的软化性能和芳香剂递送,并显示提高的乳液稳定性。
特别是,发明人发现具有高软化效果的MDEA酯季铵盐可由高度饱和脂肪酸二酯季铵盐提供,其由水可膨胀的阳离子聚合物稳定化,并在高压下均化以提供很小的乳液粒径,显示高软化效果和芳香剂递送。
预期这种硬MDEA酯季铵盐组合物具有低乳液稳定性和可分散性,但通过将二酯季铵盐与水可膨胀阳离子聚合物按本发明优选实施方案组合,二酯季铵盐的稳定性和性能可显著提高,以提供技术上和商业上可接受的酯季铵盐织物调理组合物。
发明详述
AI指单酯季铵盐和二酯季铵盐的组合量的活性重量。
递送的AI指洗涤负载(laundry load)中使用的酯季铵盐的质量(克)。负载为3.5千克织物的重量。随着负载量的改变,例如在洗衣机中采用更小或更大量的负载,递送的AI按比例调整。
本发明相应地提供织物调理组合物,包含在水性媒介物中的颗粒的乳液,该颗粒包含(a)酯季铵盐,含有脂肪酸的烷基二烷醇胺酯季铵盐,其中至少90 wt%至最多100 wt%酯季铵盐由二酯季铵盐组成,0 wt% 至最多10 wt%酯季铵盐由单酯季铵盐组成,脂肪酸基本为饱和的,具有小于5的碘值,和(b)水可膨胀的阳离子聚合物。
在某些实施方案中,水可膨胀的阳离子聚合物具有4 至 5 meq/g的电荷密度。在其它实施方案中,电荷密度是4 至 4.5,4 至小于4.5,约 4.5,4.5 至 5,或大于 4.5 至 5 meq/g。
在一个实施方案中,水可膨胀的阳离子聚合物是以下至少一种:(i)衍生自丙烯酸和/或甲基丙烯酸或丙烯酸和/或甲基丙烯酸的盐与丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的聚合的阳离子线性共聚物,所述共聚物具有约 10,000至约3000万的分子量;和(ii)衍生自5至100摩尔百分比阳离子乙烯基加成单体、0至95摩尔百分比丙烯酰胺和70ppm至300ppm二官能乙烯基加成单体交联剂的聚合的阳离子交联聚合物;或聚合物(i)和(i)的混合物。
本发明使用的术语“烷基二烷醇胺酯季铵盐”(例如“MDEA酯季铵盐”)是指具有以下结构式的酯季铵盐
其中,RB单独地选自直链或支链的任选取代的具有11-23个碳原子的烷基;ALK是具有2至约6个碳原子的亚烷基;对于单酯季铵盐,k = 1,或对于二酯季铵盐,k = 2;RC是C1-C4,优选C1-C3烷基,或C7-C10芳烷基;X-是软化剂相容的阴离子,例如卤素、CH3SO4 - 或 C2H5SO4 -。优选地,RB单独地选自直链或支链的任选取代的具有11-21个碳原子的烷基;ALK 是 C2H4; RC是甲基;X-是阴离子,例如Cl-、CH3SO4 -和C2H5SO4 -
烷基烷醇胺酯季铵盐(通常MDEA酯季铵盐)通常通过使脂肪酸烷基酯与二烷醇胺反应然后用硫酸二甲酯季铵化来制备。在某些实施方案中,二烷醇胺包括二乙醇胺。任选,脂肪酸的烷基二烷醇胺酯季铵盐包括脂肪酸的甲基二烷醇胺酯季铵盐。
脂肪酸可以是用于制备酯季铵盐用于织物软化的任何脂肪酸。在本发明任何实施方案中,脂肪酸可包括具有12-22个碳原子,通常16-18个碳原子的任何脂肪酸。脂肪酸的实例包括但不限于椰子油、棕榈油、牛油、菜油、鱼油或化学合成的脂肪酸。在某些实施方案中,脂肪酸是牛油。
根据本发明,进行反应以便具有高含量的二酯季铵盐和低含量的单酯季铵盐。
在一些实施方案中,0 wt% 至最多 5 wt%, 通常 0 wt% 至最多 1 wt%的酯季铵盐由单酯季铵盐组成。二酯季铵盐的量为酯季铵盐的至少90 wt %, 任选酯季铵盐的至少 95 wt%, 进一步任选酯季铵盐的至少99 wt% 。
选择脂肪酸甲酯和二烷醇胺之间的特定摩尔比控制组合物中单酯季铵盐和二酯季铵盐各自的量。通过选择约2:1的比例,二酯季铵盐可最大化,同时减少或最小化单酯季铵盐。
上述的单酯季铵盐和二酯季铵盐的重量百分比通过以下公开文件所述的定量分析方法测定:"通过HPLC、HRCGC和NMR表征季铵化三乙醇胺酯(酯季铵盐)( Characterisation of quaternized triethanol amine esters (esterquats) by HPLC, HRCGC and NMR)" A.J. Wilkes, C. Jacobs, G. Walraven 和 J.M. Talbot - Colgate Palmolive R&D Inc. – 第四次世界表面活性剂大会(4th world Surfactants Congress), Barcelone, 3-7 VI 1996, 382页。干燥样品测定的单酯季铵盐和二酯季铵盐的重量百分比在100%基础上归一化。由于存在小百分比重量的非季铵化物质,例如酯胺和游离脂肪酸,所以需要归一化。因此,归一化的重量百分比是指原料的纯酯季铵盐组分。换言之,对于单酯季铵盐和二酯季铵盐各自的重量%,所述重量%是基于组合物中单酯季铵盐和二酯季铵盐的总量。
在某些实施方案中,脂肪酸基本完全氢化以便基本饱和,本领域称为“硬”脂肪酸。通常,脂肪酸(例如牛油脂肪酸)基于脂肪酸的总重量具有97 至 100%的饱和度。任选,牛油脂肪酸具有0至最多3的碘值。碘值可通过ASTM D5554-95 (2006)测定。
饱和脂肪酸的百分比可通过使用脂肪酸的混合物制备酯季铵盐来获得,或者该百分比可通过将酯季铵盐与不同量的饱和脂肪酸混合来获得。
在较高的AI水平,相比于较低的AI水平,较大量的饱和脂肪酸递送更显著的结果,因为饱和脂肪酸的绝对量较大,这提供了显著的差异。虽然在较低AI时仍然存在结果的差异,但结果较不显著。
在某些实施方案中,组合物中酯季铵盐的量为最多15% 重量, 任选最多10%, 最多9%, 最多 8%, 最多 7%, 最多 6%, 或最多 5% 重量。在某些实施方案中,所述量为0.01 至 15%, 1 至 10%, 1 至 8%, 1 至 5%, 1.5 至 5%, 或 2 至 3.5%重量, 优选 1.5 至 5% 或 2 至 3.5% 重量。
在某些实施方案中,递送的AI是2.8 至 8克/负载。在其它实施方案中,递送的AI是2.8 至 7, 2.8 至 6, 2.8 至 5, 3 至 8, 3 至 7, 3 至 6, 3 至 5, 4 至 8, 4 至 7, 4 至 6, 或 4 至 5克/负载。
在某些实施方案中,所述组合物包含1.5 至 5 wt%二酯季铵盐,进一步任选2 至 3 wt%二酯季铵盐,基于组合物重量计。在一些实施方案中,所述组合物包含约2.5 wt%二酯季铵盐,基于组合物重量计。
尽管酯季铵盐可以固体形式提供,其通常以液体形式存在于溶剂中。在某些实施方案中,所述溶剂包含水。
基本完全氢化的二酯季铵盐不是高度可溶于水中的。提供水可膨胀的阳离子聚合物以增加二酯季铵盐在水中的可分散性,使得酯季铵盐形成水性乳液的颗粒,其在使用前具有稳定性,可在使用中递送至织物以实现织物软化。
在实施方案中,由水可膨胀的阳离子聚合物提高的乳液颗粒的阳离子表面电荷确保了乳液颗粒可在漂洗过程中显示有效的织物沉积。
优选实施方案中使用的水可膨胀的阳离子聚合物具有良好的水中溶解度和良好的生物降解性。
在某些实施方案中,阳离子交联聚合物衍生自采用75 至 200 ppm交联剂的聚合,进一步任选采用80 至 150 ppm交联剂的聚合。在某些实施方案中,阳离子交联聚合物衍生自甲基丙烯酸的盐和丙烯酰胺的聚合。在某些实施方案中,在阳离子交联聚合物的聚合中,所述盐包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的季铵盐,通常为甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的季铵盐。在某些实施方案中,在阳离子交联聚合物的聚合中,交联之前的聚合物具有约2百万至约3百万的分子量。在某些实施方案中,在阳离子交联聚合物的聚合中,交联剂包含亚甲基双丙烯酰胺。在某些实施方案中,水可膨胀的阳离子聚合物在商业上可得自SNF Floerger,商品名为Flosoft 200。
在某些实施方案中,所述组合物包含0.05 至 0.5 wt%水可膨胀的阳离子聚合物, 例如0.1 至 0.5 wt%水可膨胀的阳离子聚合物, 通常0.15 至 0.35 wt% 或 0.2 至 0.25 wt% 水可膨胀的阳离子聚合物, 基于组合物重量计。
在某些实施方案中,二酯季铵盐与水可膨胀的阳离子聚合物的重量比为30:1 至 5:1, 任选25:1 至 10:1, 进一步任选25:1 至 12.5:1, 更进一步任选约25:1或约12.5:1。
所述组合物可作为不含芳香剂的组合物提供,或者其可含有芳香剂。芳香剂的量可以是取决于使用者喜好的任何需要的量。在某些实施方案中,组合物还包含0.25 至 1 wt%芳香剂,通常0.2 至 0.4 wt%芳香剂,基于组合物重量计。
组合物还可包含多个封装有一些芳香剂的囊。在某些实施方案中,所述囊存在的量为基于组合物重量的0.1 至 0.5 wt%。在某些实施方案中,芳香剂和囊存在的重量比为2:1 至 1:2。通常,囊负载物为大约45重量%芳香剂油。
芳香剂或香料是指能够为织物提供所需的芳香的有气味的物质,包括普遍用于清洁剂组合物中以提供令人愉悦的芳香和/或对抗恶臭的常规物质。芳香剂一般在环境温度下为液态,但也可使用固体芳香剂。芳香剂物质包括但不限于诸如以下的物质:常规地用于赋予洗涤组合物令人愉悦的芳香的醛、酮、酯等。天然存在的植物和动物油也普遍用作芳香剂组分。
在某些实施方案中,二酯季铵盐分散为水性乳液,其包含颗粒,所述颗粒包括二酯季铵盐和水可膨胀的阳离子聚合物的混合物。
在某些实施方案中,所述颗粒具有1至2微米的平均粒径,通常0.1 至 1微米的平均粒径。
所述织物调理剂还可包含增稠剂。
织物调理剂还可包含螯合化合物。适当的螯合化合物能够螯合金属离子,存在的量为织物软化组合物的至少0.001%重量,优选0.001% 至 0.5%重量,更优选0.005% 至 0.25%重量。本质为酸性的螯合化合物可以酸性形式存在或者作为与适当的反阳离子(例如碱金属离子或碱土金属离子、铵或取代的铵离子或其任何混合物)的络合物/盐存在。螯合化合物选自氨基羧酸化合物和有机氨基膦酸化合物及其混合物。适当的氨基羧酸化合物包括:乙二胺四乙酸(EDTA);N-羟基乙二胺三乙酸;次氮基三乙酸(NTA);和二乙三胺五乙酸(DEPTA)。适当的有机氨基膦酸化合物包括:乙二胺四(亚甲基膦酸);1-羟基乙烷1,1-二膦酸(HEDP);和氨基三(亚甲基膦酸)。在某些实施方案中,所述组合物可包含氨基三亚甲基膦酸,可作为Dequest? 2000得自Monsanto。
在某些实施方案中,组合物可包含C13–C15脂肪醇EO 20:1,其为具有平均20个乙氧基化物基团(ethoxylate group)的非离子表面活性剂。在某些实施方案中,量为0.05 至 0.5 重量%。
在某些实施方案中,组合物可包含硅酮作为消泡剂,例如Dow Corning? 1430消泡剂。在某些实施方案中,量为0.05 至 0.8 重量%。
通过用所述组合物处理织物可将该组合物用于软化织物。这可在清洗的漂洗周期使用液体织物软化剂进行。
本发明还提供了制备织物调理组合物的方法,该方法包括以下步骤:
a.提供在水性媒介物中的颗粒的乳液;和
b.使乳液在2.1x107 至 1.03x108 Pa (3,000 至 15,000 psi)的压力下通过均化器,从而均化乳液,形成均化的乳液。
在某些实施方案中,均化步骤(b)在3.4x107 至 8.9x107 Pa (5,000 至 13,000 psi), 任选 6.9x107 至 8.3x107 Pa (10,000 至 12,000 psi)的压力下进行。
在某些实施方案中,均化的乳液包括平均粒径0.1 至 2 微米, 进一步任选 0.1 至 1 微米的颗粒。
任选地,在均化步骤(b)中,乳液的温度为30 至 75℃,进一步任选50 至 60℃。
在某些实施方案中,通过包含以下步骤的方法制备步骤(a)中提供的乳液:i. 在30 至 75℃的温度下将水可膨胀的阳离子聚合物分散在水中,并混合形成水性分散体;ii. 将二酯季铵盐加至水性分散体;和iii.将得到的混合物混合以制备其中二酯季铵盐分散为水性乳液的组合物,该水性乳液包含含有三酯季铵盐和水可膨胀的阳离子聚合物的混合物的颗粒。
在某些实施方案中,步骤i中水的温度为50 至 60℃。
在某些实施方案中,在步骤iii中,使用剪切混合器进行混合1-4分钟的时间以形成乳液。
在某些实施方案中,在步骤ii中,以熔化的液体的形式将酯季铵盐分散在水中。
在某些实施方案中,熔化的液体包含芳香剂。在某些实施方案中,芳香剂存在的量为0.25 至 1 wt% 芳香剂, 进一步任选 0.2 至 0.4 wt% 芳香剂, 基于组合物重量计。
在某些实施方案中,所述方法还包括封装有一些芳香剂的多个囊。在某些实施方案中,所述囊存在的量为组合物重量的0.1 至 0.5 wt%。在某些实施方案中,芳香剂和囊存在的重量比为2:1 至 1:2。
在某些实施方案中,酯季铵盐可具有在本发明组合物中如上所述的相同的组成和浓度。在某些实施方案中,水可膨胀阳离子聚合物可具有在本发明组合物中如上所述的相同的组成和浓度。二酯季铵盐和水可膨胀阳离子聚合物的重量比在本发明组合物中可如上所述。
本发明还提供了软化织物的方法,包括用本发明的组合物或本发明方法制备的组合物处理织物。
在某些实施方案中,组合物还包含芳香剂,该方法提供向织物上的芳香剂递送。
本发明还提供本发明组合物或本发明方法制备的组合物作为织物软化剂的用途。
所述组合物可含有可被加至织物软化剂的任何物质。物质的实例包括但不限于表面活性剂、增稠聚合物、着色剂、粘土、缓冲剂、硅酮、脂肪醇和脂肪酯。
本发明的具体实施方案
在以下实施例中进一步描述本发明。实施例仅仅是例证性的,不以任何方式限制所述和所要求保护的本发明的范围。
实施例 1 
在实施例1中,制备了基于甲基二乙醇胺牛油脂肪酸二酯季铵盐的织物调理剂组合物。
在实施例1中,提供75 ℃的去离子水。水可膨胀的阳离子聚合物是来自SNF 的FS200型聚合物,具有商品名Flosoft DP200,可商业上得自SNF Floerger。提供乳酸形式的缓冲剂。还提供了螯合化合物,具有式氨基三(亚甲基膦酸),形式为可商业上获得的螯合化合物,已知的商品名为Dequest 2000,得自Monsanto。将水可膨胀的阳离子聚合物(0.1 wt%)、缓冲剂(0.071 wt%)和螯合化合物(0.1 wt%)加至水(95.429 wt%)中,所有的百分比相对于最终组合物计,在高剪切下混合2分钟。
然后将与芳香剂混合的粉末状的硬牛油甲基二乙醇胺(MDEA)酯季铵盐(包括至少90 wt%二酯季铵盐和不超过10 wt%单酯季铵盐)加至缓冲剂和螯合剂的水性溶液。脂肪酸具有3的碘值(IV)。
MDEA酯季铵盐加入的量占最终组合物的4 wt%。芳香剂加入的量占最终组合物的0.3 wt%。用高剪切混合器再混合得到的混合物4分钟的时间。
此后,将得到的乳液在55 ℃温度下在3.44x107 Pa (5,000 psi)压力下通过高压均化器。
这在实施例1中形成了MDEA酯季铵盐和水可膨胀的阳离子聚合物的混合物的颗粒的稳定的水性乳液。该乳液颗粒具有1 至 2微米的平均粒径。所有的粒径测定使用Malvern 2000 Mastersizer进行。报告体积平均粒径。
实施例1方法的产物用作织物软化组合物,将该织物软化组合物用于织物软化测试,该测试在清洗/漂洗周期中使用4种不同的量。该测试的方案如下所述。
方案
标准US型洗衣机中全负载清洗
每个试验使用79克产品,在使用90克基于阴离子表面活性剂的清洁剂的清洗周期后,将所述产品加至漂洗周期。织物负载由12个起毛毛圈手巾(terry hand towels)(约1.4Kg)和混合衣物负载(约1.6Kg)组成。有15分钟清洗周期和4分钟漂洗周期。所有的起毛毛圈手巾被挂干。将一亚组(subset)的手巾切成较小的块,由经过训练的感官评审小组按从1到10的标准评价其芳香剂强度。将全部的手巾折叠,并由经过训练的感官评审小组按从1到10的标准评价其柔软度强度。在筛检试验中使用阳性对照(目前市售的织物软化剂产品)和阴性对照(漂洗中无软化剂)。各试验由阳性和阴性对照和4个试验产品组成。阳性对照评定的性能可能在不同天稍有不同,显示在不同天的性能和分级都具有可变性。
在实施例1中,试验1使用110克织物软化组合物,提供4.4克活性MDEA酯季铵盐,在漂洗中递送。相应地,试验2和3分别使用55 和 28克织物软化组合物,提供2.2 和 1.1克活性MDEA酯季铵盐,在漂洗中递送。
不同AI值的测试组合物的柔软度结果如上所述测定,并相对对照织物软化组合物进行评价,对照织物软化组合物包含4 wt%活性量的三乙醇胺酯季铵盐(TEA),用量为110克每次清洗。 对照TEA酯季铵盐包含与实施例1的组合物同样的芳香剂,且芳香剂的量使得等AI量的实施例1组合物和对照组合物也具有类似的芳香剂AI量。
结果示于表1。表1中,0的评分值是指等于对照TEA,带有+的评分值是指比对照TEA更强,带有-的评分值是指不如对照TEA强。在+1或-1的范围内,数值是相当的(parity)。
表 1
表1显示对于MDEA酯季铵盐,当MDEA酯季铵盐递送的AI大约为TEA酯季铵盐递送的AI的一半时,组合物可提供与TEA酯季铵盐等价的柔软度。
还由测试者小组试验了芳香剂递送。该试验包括在第1天摩擦和不摩擦织物。结果也示于表1。
在试验2中递送的AI约为2,大约为对照TEA酯季铵盐约4的递送AI的一半,芳香剂递送基本与对照相同,尽管相应地存在大约为对照一半的相应的芳香剂递送AI浓度。
实施例 2至 6
在实施例2至6中,重复实施例1的方法以产生许多不同的组合物。但是,改变该方法使得均化压力为6.89x107 Pa (10,000 psi)。该较高的压力产生了0.1 至 1微米的减小的乳液平均粒径。
在这些实施例中,均化的组合物包含2.5 wt%与实施例1相同的硬牛油MDEA酯季铵盐。另外,实施例2-5的芳香剂的量不同。在实施例2-5中,芳香剂的量分别为0.2、0.3、0.4或0.5 wt%。芳香剂作为游离(即未封装的)芳香剂存在。在实施例6中,芳香剂为0,但具有相同的2.5 wt%硬牛油MDEA酯季铵盐。
测试实施例2-6各自的组合物,确定组合物在第1天递送芳香剂和提供芳香剂强度至织物上的能力以及组合物软化织物的能力。结果示于表2。
表 2
在该实施例中,显示均化的MDEA酯季铵盐可提供柔软度和芳香剂递送性能。
实施例 7 至 11
在实施例7-10中,改变了实施例2-5的组合物,所述改变是通过在各组合物中加入芳香剂囊以封装芳香剂。在均化之前将芳香剂囊作为囊浆料与芳香剂一起加至组合物,用量为基于最终组合物重量的0.3 wt%。实施例11如同实施例6不含芳香剂,但含有芳香剂囊。
测试实施例7-11各自的组合物,确定组合物在第1天递送芳香剂和提供芳香剂强度至织物上的能力(在无摩擦的情况下测试)以及组合物软化织物的能力。结果示于表3。
表 3
在这些实施例中,显示均化的MDEA酯季铵盐可提供柔软度和芳香剂递送性能。
实施例 12 至 14
在这些实施例中,制备了基于甲基二乙醇胺(MDEA)牛油脂肪酸二酯季铵盐的织物调理剂组合物。
在实施例12中,如实施例1所述制备了MDEA酯季铵盐织物调理剂组合物,但具有如上所述式的阳离子交联水可膨胀阳离子聚合物以来自SNF的具有商品名Flosoft DP200的市售的FS200型聚合物的形式提供,并与缓冲剂和螯合化合物一起加至去离子水。水可膨胀阳离子聚合物存在的量为最终组合物的0.2 wt%。因此,水可膨胀阳离子聚合物在高压均化之前添加。芳香剂添加的量占最终组合物的0.2 wt%,高压均化器的压力为7.6x107 Pa (11,000 psi)。同样,最终的粒径为0.1 至 1微米。
在实施例13中,如实施例12所述制备了MDEA酯季铵盐织物调理剂组合物,但芳香剂浓度由0.2 wt%增加至0.3 wt%。
以类似于实施例2-5的方式测试实施例12-13的组合物的软化性能和在第1天和第7天的芳香剂递送强度。第一系列的试验对实施例12的组合物和无软化剂的对照清洗/漂洗进行。第二系列的试验对实施例13的组合物和无软化剂的对照清洗/漂洗进行。结果示于表4-5。
表 4
表 5
表4和5的数据显示MDEA酯季铵盐可提供柔软度和芳香剂递送性能。
全文使用的范围采用缩写形式,用以描述该范围内的每一个值。该范围内的任何值都可以选作该范围的端点。另外,本文提及的所有参考文件因此通过引用整体结合于本文。当本公开的定义与引用的参考文件的定义冲突时,以本公开为准。
除非特别说明,这里及说明书它处表述的所有百分比和量应理解为是指重量百分比。所给的量是基于物质活性重量。

Claims (33)

1. 一种织物调理组合物,包含在水性媒介物中的颗粒的乳液,该颗粒包含(a)酯季铵盐,含有脂肪酸的烷基二烷醇胺酯季铵盐,其中至少90 wt%至最多100 wt%酯季铵盐由二酯季铵盐组成,0 wt% 至最多10 wt%酯季铵盐由单酯季铵盐组成,脂肪酸基本为饱和的,具有小于5的碘值,和(b)水可膨胀的阳离子聚合物。
2. 权利要求1的组合物,其中0 wt%至最多 5 wt%的酯季铵盐由单酯季铵盐组成,任选0 wt% 至最多 1 wt%的酯季铵盐由单酯季铵盐组成。
3. 前述权利要求中任一项的组合物,其中二烷醇胺包括二乙醇胺。
4. 前述权利要求中任一项的组合物,其中脂肪酸包括牛油。
5. 前述权利要求中任一项的组合物,其中脂肪酸的烷基二烷醇胺酯季铵盐包括脂肪酸的甲基二烷醇胺酯季铵盐。
6. 前述权利要求中任一项的组合物,其中脂肪酸基于脂肪酸的总重量具有97 至 100%的饱和度。
7. 前述权利要求中任一项的组合物,其中脂肪酸具有0至最多3的碘值。
8. 前述权利要求中任一项的组合物,其中烷基二烷醇胺酯季铵盐存在的量为组合物重量的0.01 至 15%, 任选1 至 10%, 1 至 8%, 1 至 5%, 1.5 至 5%,或 2 至 3.5% 重量。
9. 前述权利要求中任一项的组合物,其中水可膨胀的阳离子聚合物具有的电荷密度为4 至 5 meq/g, 任选 4 至 4.5, 4 至 小于4.5, 约 4.5, 4.5 至 5,或大于4.5 至 5 meq/g。
10. 前述权利要求中任一项的组合物,其中水可膨胀的阳离子聚合物是以下至少一种:(i)衍生自丙烯酸和/或甲基丙烯酸或丙烯酸和/或甲基丙烯酸的盐与丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的聚合的阳离子线性共聚物,所述共聚物具有约 10,000至约3000万的分子量;和(ii)衍生自5至100摩尔百分比阳离子乙烯基加成单体、0至95摩尔百分比丙烯酰胺和70ppm至300ppm二官能乙烯基加成单体交联剂的聚合的阳离子交联聚合物;或聚合物(i)和(ii)的混合物。
11. 权利要求10的组合物,其中阳离子线性共聚物(i)衍生自甲基丙烯酸的盐和丙烯酰胺的聚合。
12. 权利要求10的组合物,其中在阳离子线性共聚物(i)的聚合中,所述盐包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的季铵盐,任选甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的季铵盐。
13. 权利要求10-12中任一项的组合物,其中阳离子线性共聚物(i)具有约2百万至约3百万的分子量。
14. 权利要求10的组合物,其中阳离子交联聚合物(ii)衍生自采用75 至 200 ppm交联剂的聚合,任选采用80 至 150 ppm交联剂的聚合。
15. 权利要求10的组合物,其中阳离子交联聚合物(ii)衍生自甲基丙烯酸的盐和丙烯酰胺的聚合。
16. 权利要求15的组合物,其中在阳离子交联聚合物(ii)的聚合中,所述盐包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的季铵盐,任选甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的季铵盐。
17. 权利要求10或14-16中任一项的组合物,其中在阳离子交联聚合物(ii)的聚合中,交联之前的聚合物具有约2百万至约3 百万的分子量。
18. 权利要求10或14-17中任一项的组合物,其中在阳离子交联聚合物(ii)的聚合中,交联剂包含亚甲基双丙烯酰胺。
19. 前述权利要求中任一项的组合物,其中组合物包含1.5 至 5 wt%二酯季铵盐, 基于组合物重量计, 任选包含2 至 3 wt%或约2.5 wt%二酯季铵盐, 基于组合物重量计。
20. 前述权利要求中任一项的组合物,其中组合物包含0.05 至 0.5 wt%水可膨胀的阳离子聚合物, 基于组合物重量计, 任选包含0.1 至 0.5 wt%, 0.15 至 0.35 wt% 或 0.2 至 0.25 wt%水可膨胀的阳离子聚合物, 基于组合物重量计。
21. 前述权利要求中任一项的组合物,其中二酯季铵盐与水可膨胀的阳离子聚合物的重量比是30:1 至 5:1, 任选25:1 至 10:1, 25:1 至 12.5:1,约25:1或约12.5:1。
22. 前述权利要求中任一项的组合物,其中所述颗粒具有0.1 至 2 微米, 任选 0.1 至 1 微米的平均粒径。
23. 一种制备前述权利要求中任一项的织物调理组合物的方法,该方法包括以下步骤:
a.提供颗粒的乳液;和
b.使乳液在2.1x107 至 1.03x108 Pa (3,000 至 15,000 psi)的压力下通过均化器,从而均化乳液,形成均化的乳液。
24. 权利要求23的方法,其中均化步骤(b)在3.4x107 至 8.9x107 Pa (5,000 至 13,000 psi), 任选 6.9x107 至 8.3x107 Pa (10,000 至 12,000 psi)的压力下进行。
25. 权利要求23-24中任一项的方法,其中均化的乳液包含平均粒径0.1 至 2 微米,任选 0.1 至 1 微米的颗粒。
26. 权利要求23-25中任一项的方法,其中在均化步骤(b)中,乳液的温度为30 至 75℃,任选50 至 60℃。
27. 权利要求23-26中任一项的方法,其中步骤(a)中提供的乳液通过包含以下步骤的方法制备:
i. 在30 至 75℃的温度下将水可膨胀的阳离子聚合物分散在水中,并混合形成水性分散体;
ii. 将二酯季铵盐加至水性分散体;和
iii.将得到的混合物混合以制备其中二酯季铵盐分散为水性乳液的组合物,该水性乳液包含含有三酯季铵盐和水可膨胀的阳离子聚合物的混合物的颗粒。
28. 权利要求27的方法,其中在步骤i中,水的温度为50 至 60℃。
29. 权利要求27或28的方法,其中在步骤iii中,使用剪切混合器进行混合1-4分钟的时间以形成乳液。
30. 权利要求28-29中任一项的方法,其中在步骤ii中,以熔化的液体的形式将酯季铵盐分散在水中。
31. 一种软化织物的方法,包括用权利要求1-22中任一项的组合物或权利要求23-30中任一项的方法制备的组合物处理织物。
32. 权利要求31的方法,其中组合物还包含芳香剂,该方法提供向织物上的芳香剂递送。
33. 权利要求1-22中任一项的组合物或权利要求23-30中任一项的方法制备的组合物作为织物软化剂的用途。
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