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CN1788073B - 织物调理组合物 - Google Patents

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CN1788073B
CN1788073B CN200480012848.0A CN200480012848A CN1788073B CN 1788073 B CN1788073 B CN 1788073B CN 200480012848 A CN200480012848 A CN 200480012848A CN 1788073 B CN1788073 B CN 1788073B
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Abstract

一种织物调理组合物其含有：(a)一种酯键合的季铵织物柔软物；和(b)式(I)所示的非离子物质，其中的R和R′独立选自于C1-C15任选取代的烷基、链烯基、羟烷基和苄基基团，并且R和R′中碳原子总数为7-16，n为1-9，而a为2或3。该非离子物质用于提高该组合物的高温存储稳定性。
Figure 200480012848.0_AB_0

Description

织物调理组合物
技术领域
本发明涉及织物调理组合物。更特别是，本发明涉及含有特定的非离子表面活性剂的织物调理组合物，其中的非离子表面活性剂提供了良好的高温稳定性。
背景技术
在洗涤过程中用于处理织物的织物处理组合物是已知的。通常分为家用或工业用组合物、主要洗涤或漂洗周期组合物和清洁或调理/柔软组合物。
织物调理组合物通常含有织物调理剂，例如织物柔软物质，如果组合物为稀释的或半浓缩的话，其含量范围按重量计为大约1-小于大约10％，或如果组合物为浓缩的话，其含量为从大于约10-大约30％。
目前已知的所谓的浓缩组合物明显的倾向于不稳定，例如在储存时会发生相分离、絮凝、胶凝、珠光色(pearlescence)等等，高温储存时，不稳定性通常表现为组合物自身的珠光色或不可逆的增稠到一定的程度使得其不可被倾倒。这明显是消费者所不希望的。
这样的问题人们通常认为不会存在于所谓的稀释组合物。
尤其是，人们通常理解和相信通常已知的引起不稳定的各组分的含量，例如香料、非离子表面活性剂和季铵织物柔软物质，是非常低的，从而它们的不稳定影响是可以忽略的。
过去高温储存稳定性已通过各种渠道进行过阐述。WO-A1-99/50378公开了一种含有1-8％的季铵织物调理化合物、稳定剂和脂肪醇的织物柔软剂。该稳定剂优选为含有10或更多摩尔的氧化烯的烷氧基化的伯醇或仲醇。
本发明人发现，至少对于稀释组合物，当需要37℃高温的储存稳定性时，其可以实现，没有明显的困难。但是，在更高的温度，例如41℃或45℃或甚至50℃，正如在特定的环境会经历较长的时间，稳定性是不成比例地更难于实现。
当该组合物含有酯键合的季铵织物柔软物这个问题会加剧，并且当该物质具有一个或多个完全饱和的烷基链时问题会更加复杂。
然而，由于其固有的生物可降解性期望使用酯键合的化合物，和由于其优异的柔软能力期望使用完全饱和的季铵织物柔软化合物，并且因为它们对于氧化降解(其导致难闻的气味的产生)比部分饱和或完全不饱和季铵柔软化合物更稳定。
在已知的酯键合的季铵物类型中，期望使用基于三乙醇胺的那些，其生成至少一些单酯键合的组分和至少一些三酯键合的组分，因为原料具有低的熔点这可以使组合物的生产过程在低温下进行。这减少了伴随着原料和由此生成的组合物的高温处理、运输和加工的困难。
发明目的
本发明寻求解决一个或多个上述问题，并/或提供一种或多种上述消费者所希望的有益效果。
发明概述
因此，根据本发明提供了一种织物调理组合物，其包含：
(a)一种酯键合的季铵织物柔软物；和
(b)式(I)所示的非离子物质：
其中的R和R′独立选自于C1-C15任选取代的烷基、链烯基、羟烷基和苄基基团，并且R和R′中碳原子总数为7-16，n为1-9，而a为2或3。
在本发明的上下文中，要理解的是在任意所给的样品中n涉及烷氧基化的平均程度。
另一方面，本发明提供了式(I)化合物在织物调理组合物中以改善织物调理组合物高温贮藏稳定性的用途。
本文中，术语“包含”意为“包括”或“由......组成”。用来描述步骤、组分、因素或特征时术语“包含”所指的是并非详尽的。
发明详述
本发明的组合物，优选为漂洗调理组合物，更优选为应用在家用洗衣程序的漂洗周期中的含水漂洗调理组合物。
非离子材料
本发明的组合物包含如式(I)的非离子材料：
Figure G2004800128480D00031
其中的R和R′独立选自于C1-C15任选取代的烷基、链烯基、羟烷基和苄基基团，并且R和R′中碳原子总数为7-16，n为1-9，而a为2或3。
优选R和R′中碳原子总数为8-15，更优选10-15，最优选11-15。
优选n为2-8，更优选2-6，最优选2-5，例如2-4。
合适的这一类材料包括Tergitol 15-S-3，获自Union Carbide(线形的C11-C15仲醇的混合物同3摩尔环氧乙烷反应)；Lutensol T03，获自BASF(基于C13支链醇的饱和的非离子表面活性剂，其具有3摩尔的环氧乙烷)；KX-NS12030，14030和Softanol 30，获自NipponShokubai(仲醇的混合物与3摩尔环氧乙烷乙氧基化)；EthylanCD802，获自Across Chemicals(与2摩尔环氧乙烷反应的合成支链醇)；Chemal 2EH-2，获自Chemax(聚乙烯氧，2-乙基己醚与2摩尔环氧乙烷反应)；Remcopal 273，获自Atochem和Synperonic 10/3，获自ICI(都是支链和线形C10醇混合物与3摩尔环氧乙烷反应)；以及Prox-onic 2EHA，获自Protex(2-乙基己醚与2摩尔环氧乙烷反应)。
特别优选季铵材料与非离子表面活性剂的重量比范围为1∶10-100∶1，更优选1∶1-75∶1，进而更优选1.5∶1-50∶1，最优选2∶1-10∶1。
其它非离子表面活性剂
尽管不是必需的，其它非离子表面活性剂可存在于本组合物中。合适的这一类型非离子表面活性剂由通式表示：
R-Y-(C2H4O)z-C2H4OH
式中R选自由伯、仲和支链烷基和/或酰烃基基团；伯、仲和支链烯烃基团；和伯、仲和支链烯烃基取代的酚烃基基团；具有链长度为8到约25的烃基基团组成的基团，Y是
--O--，--C(O)O--，--C(O)N(R)--或--C(O)N(R)R--，
其中R为上述给出的含义或可为氢；Z是10或更多。
优选该非离子材料在本发明组合物中含量低，因为这一类型非离子表面活性剂对于组合物有不稳定性影响，尤其在非常高温贮藏情况下。
季铵织物柔软物
用于本发明组合物的织物调理物包含一种或多种酯键合的季铵材料。优选季铵材料包含至少一种单酯键合的组分和至少一种三酯键合的组分。
单、二和三酯键合的组分，意味着季铵柔软物分别包括，含有单个酯键并且酯键具有与其连接的脂肪烃链的季铵化合物，含有两个酯键且每个酯键具有与其连接的脂肪烃链的季铵化合物，和包含三个酯键且每个酯键具有与其连接的脂肪烃链的季铵化合物。
下面列出用于本发明组合物的织物柔软物中单、二和三酯组分的典型含量。
用于本发明组合物的季铵材料的单酯键合的组分含量优选为基于提供季铵材料的原材料总重量的8-40wt％。
三酯键合的组分含量优选为基于提供季铵材料的原材料总重量的20-50％。
优选烷基或链烯基的平均链长度为至少C14，更优选为至少C16。最优选至少链的一半为C18。
如果是烷基或链烯基通常优选链主要是线性的。
优选的适用于本发明的酯键合的季铵阳离子柔软物由下式表示：
其中每个R独立选自于C5-35烷基或链烯基，R1为C1-4烷基或羟烷基或C2-4链烯基基团，
T为
n为0或者选自1-4的整数，m为1、2或3并且表示直接悬于N原子上的部分(moieties)的个数，X-为阴离子基团，例如卤化物或烷基硫酸盐，例如氯化物、甲基硫酸盐或乙基硫酸盐。
这一类中特别优选的材料是三乙醇铵甲基硫酸盐的二烷基和二链烯基酯。此通式化合物的商品例是Tetranyl AHT-1(三乙醇铵甲基硫酸盐的二硬化牛油基酯85％活性)、L1/90(三乙醇铵甲基硫酸盐的部分硬化牛油酯90％活性)和L5/90(三乙醇铵甲基硫酸盐的棕榈油酯90％活性)，都获自Kao corporation，Rewoquat WE18和WE20(都是三乙醇铵甲基硫酸盐的部分硬化牛油酯90％活性)，都获自Goldschmidt Corporation和Stepantex VK-90(三乙醇铵甲基硫酸盐的部分硬化牛油酯90％活性)，获自Stepan Company。
适用于本发明的第二种阳离子织物柔软化合物如下式所示：
Figure G2004800128480D00053
其中每个R1基团独立选自于C1-4烷基、羟烷基或C2-4链烯基基团；并且其中每个R2基团独立选自于C8-28烷基或链烯基基团；n为0或者选自1-5的整数，并且T和X-定义如上；
这一类的优选材料如1，2-二[牛油酰基氧]-3-三甲基铵丙烷氯化物和1，2-二[油基氧]-3-三甲基铵丙烷氯化物，并且它们的制法，例如，美国专利US4137180(Lever Brothers)所述并入本文。
适用于本发明的第三种阳离子织物柔软化合物如下式所示：
Figure G2004800128480D00061
其中每个R1独立选自于C1-4烷基，或C2-4链烯基基团；并且其中每个R2独立选自于C8-28烷基或链烯基基团；n为0或者选自1-5的整数，并且T和X-定义如上。
这一类的优选材料是二(牛油酰基氧乙基)-二甲基氯化铵。
母体脂肪族酰基或酸的碘值
构成季铵织物柔软物的母体脂肪族酰基化合物或酸的碘值优选自0-120，优选0-95，更优选0-60。特别优选构成季铵织物柔软物的母体脂肪酸或酰基团的碘值为0-25，更优选0-10，最优选0-5，例如0-4或甚至0-2。即，优选烷基或链烯基链为基本上完全饱和。
上述碘值代表所有这里季铵材料中的母体脂肪族酰基化合物或脂肪酸的平均碘值。
本发明上下文中，构成织物柔软物的母体脂肪族酰基化合物或酸的碘值定义为与100克化合物反应的碘的克数。
这种计算碘值的方法如WO-A1-01/04254所描述。
季铵织物柔软物优选存在量为基于组合物总重量的1-80wt％，更优选1.5-60wt％，最优选1.7-40wt％，例如2-25wt％。
脂肪络合剂
特别优选本发明的组合物包含脂肪络合剂。
尤其合适的脂肪络合剂包括脂肪醇和脂肪酸。其中，脂肪醇最优选。
优选的脂肪酸包括硬牛油脂肪酸(商品名为Pristerene，Uniqema生产)。
优选的脂肪醇包括硬牛油醇，Stenol和Hydrenol(Cognis生产)以及Laurex CS(Albright和Wilson生产)，以及二十二醇，Lanette 22(Henkel生产)。
脂肪络合剂优选含量为基于组合物总重量的0.01-15wt％。更优选，脂肪组分含量为0.1-10wt％，最优选0.2-5wt％，例如0.3-4wt％。
如果季铵材料包含单、二和三酯组分，优选季铵织物柔软物中单酯组分与脂肪络合剂重量比率为优选5∶1-1∶5，更优选4∶1-1∶4，最优选3∶1-1∶3，例如2∶1-1∶2。
计算季铵材料中单酯键合的组分的方法如WO-A1-03/022970所述。
若脂肪络合剂为脂肪醇，它也可以作为共活性柔软剂。
香料
本发明组合物优选含有一种或更多种香料。
众所周知香料是用各种组分的混合物来提供。
优选至少1/4(重量)或更多，优选一半或更多的香料组分的ClogP为2.0或更多，更优选3.0或更多，最优选4.5或更多，例如10或更多。
具有ClogP为3或更多的合适的香料公开在US 5500137中。
ClogP是用“ClogP”程序(logP(油/水)作为疏水性的计算)4.01版计算的，获自美国Daylight Chemical Information Systems Inc ofIrvine California。
香料优选含量为基于组合物总重量的0.01-10wt％，更优选0.05-5wt％，最优选0.1-4.0wt％，例如0.2-0.6wt％。
液态载体
用于本组合物中的液态载体优选水，由于其低成本的相对有效性、安全性和环境相容性。液态载体中水的含量优选为超过载体重量的约50wt％，更优选超过约80wt％，最优选超过约85wt％。液态载体含量基于组合物总重量优选大于约50wt％，更优选大于约65wt％，最优选大于约70wt％。水和低分子量，如＜100，的有机溶剂，如低级醇，如乙醇、丙醇、异丙醇或丁醇，的混合物作为载体液是有用的。包括一羟基、二羟基(乙二醇等)、三羟基(丙三醇等)和多羟基(多元醇)醇的低分子量醇也是合适的用在本发明组合物内的载体。
其它共活性柔软剂
阳离子表面活性剂的共活性柔软剂也可以以基于组合物总重量的0.01-20wt％，更优选0.05-10wt％的量加入。优选的共活性柔软剂包括脂肪族酯和脂肪族N-氧化物。
优选的脂肪族酯包括脂肪族单酯，如单硬脂酸甘油酯。如果存在GMS，那么优选组合物中GMS含量为基于组合物总重量的0.01-10wt％。
共活性柔软剂也可以包含一种含油糖衍生物。适合的含油糖衍生物、其生产方法和优选用量在WO-A1-01/46361第5页第16行到第11页第20行中所述，其并入本文。
聚合物粘度控制剂
尽管不是必需的，如果组合物包含一种或多种聚合物粘度控制剂则很有用。合适的聚合物粘度控制剂包括非离子和阳离子聚合物，如疏水改性纤维素醚(如出自Hercules的Natrosol Plus)、阳离子改性淀粉(如都出自Avebe的Softgel BDA和Softgel BD)。特别优选的粘度控制剂是甲基丙烯酸酯和阳离子丙烯酰胺的共聚物，商品名为Flosoft 200(由SNF Floerger生产)。
非离子和/或阳离子聚合物优选含量为基于组合物总重量的0.005-5wt％，更优选0.01-4wt％，最优选0.015-2wt％，例如0.02-0.08wt％。
电解质
电解质也可存在于组合物中。
优选的电解质包括多价阴离子盐，如硫酸盐是非常优选的。优选的此阴离子的相对离子包括碱土金属、铵或碱金属。
特别优选的是碱金属阳离子或铵。典型地，优选钠、钾或铵盐。特别优选硫酸钠。
优选多价阴离子盐是基本上水溶性的。优选，多价阴离子盐的溶解度超过1克/升，优选超过25克/升。
电解质可以包含单价阴离子的盐。优选单价阴离子的盐包含碱金属或碱土金属盐。特别优选阳离子是钠、钾或铵。单价阴离子可以是任意合适的单价阴离子。优选无机阴离子，且优选卤化物，最优选氯化物。
可能有超过一种单价阴离子盐存在。特别优选氯化钙、氯化钠、卤化铵、稀土金属卤化物，如氯化镧，和碱金属的有机酸盐，如醋酸钠和苯甲酸钠。
优选，电解质的总量为基于组合物总重量的0.5-3.0wt％，更优选1.0-2.0wt％，最优选1.0-1.5wt％。
单价阴离子盐优选为基本上水溶性的。优选，它的溶解度超过1克/升，更优选超过20克/升。
其它的任选组分
其它任选的非离子柔软剂、杀菌剂、去污剂也可以加入本发明组合物中。
组合物也可以包含一种或多种常规包括在织物调理组合物中的任意成分，如pH值缓冲剂、香料载体、荧光增白剂、颜料、水溶助长剂、消泡剂、抗再沉淀剂、高分子电解质、酶、光学增亮剂、抗收缩剂、抗皱剂、防污剂、抗氧剂、遮光剂、抗腐蚀剂、悬垂性给予剂、防静电剂、防霉剂、熨烫辅助剂和染料。
产品形态
在环境温度下，产品为液体，更优选含水液，最优选季铵柔软物的水分散体。
产品用途
组合物优选用在家用纺织品清洗操作的漂洗周期，此处，可在洗衣机中以未稀释的状态直接加入，如通过加入格或对于顶部装入式洗衣机直接加入机桶中。可选择的，也能先稀释再用。组合物也可以用在家庭手洗的洗衣操作中。
也可能的，尽管较少需要，将本发明的组合物用在工业洗衣操作中，例如作为整理剂用于新衣在卖给消费者前的柔软化。
制备方法
本发明的组合物可根据任一种合适的方法制备。
第一种优选方法中，季铵材料、非离子材料和香料一起加热，直到形成共熔物。然后使水加热，将共熔物在搅拌下加入水中。然后使混合物冷却。在另一种方法中，香料可以在共熔形成后加入到混合物中，如在冷却阶段的任何时候。
实施例
现在将用以下非限制的实施例来详细说明本发明。对本领域技术人员来说很容易进行进一步的改进。
除另外标注外所有值为活性组分的重量百分比。
样品A-J通过以下操作用带有Janke Kunkel研磨机的标准31设备来制备：
使DEQA、脂肪醇和非离子材料(若存在)共熔，然后在65℃下在2分钟内在搅拌下(200rpm)将其加入水中。进而继续混合10分钟，然后加入防腐剂和染料。对所得的混合物停止加热，在冷却过程中混合下在5分钟内加入香料。然后加入聚合物。
表1
  A   B   C   D   E   F
  DEQA(1)   4.98   4.98   4.98   4.98   4.98   4.98
  脂肪醇(2)   0.42   0.42   0.42   0.42   0.42   0.42
  香料   0.34   0.34   0.34   0.34   0.34   0.34
  染料   0.001   0.001   0.001   0.001   0.001   0.001
  聚合物(3)   0.03   0.03   0.03   0.03   0.03   0.03
  非离子(4)   -   2.0   -   -   -   -
  非离子(5)   -   -   2.0   -   -   -
  非离子(6)   -   -   -   2.0   -   -
  非离子(7)   -   -   -   -   2.0   -
  A   B   C   D   E   F
  非离子(8)   -   -   -   -   -   2.0
  防腐剂   0.08   0.08   0.08   0.08   0.08   0.08
  水   直到100   直到100   直到100   直到100   直到100   直到100
(1)二酰氧乙基-2-羟乙基-甲基硫酸甲铵，此处酰基来源于完全氢化的牛油。
(2)Stenol 1618L，由Cognis生产。
(3)Natrasol 331，由Hercules生产。
(4)Tergitol 15-S-3，由Union Carbide生产。
(5)Tergitol 15-S-5，由Union Carbide生产。
(6)Tergitol 15-S-7，由Union Carbide生产。
(7)Lutensol T03，由BASF生产。
(8)Coco 5EO(得自Genapol C050，由Clariant生产)
表2
  G   H   I   J   K
  DEQA(1)   4.98   4.98   4.98   4.98   4.98
  脂肪醇(2)   0.42   0.42   0.42   0.42   0.42
  香料   0.34   0.34   0.34   0.34   0.34
  染料   0.001   0.001   0.001   0.001   0.001
  聚合物(3)   0.03   0.03   0.03   0.03   0.03
  非离子(9)   2.0   -   -   -   -
  非离子(4)   -   0.5   1.0   -   -
  非离子(7)   -   -   -   0.5   1.0
  防腐剂   0.08   0.08   0.08   0.08   0.08
  水   直到100   直到100   直到100   直到100   直到100
(1)同上
(2)同上
(3)同上
(4)同上
(7)同上
(9)Coco 20EO(Genapol C-200，由Clariant生产)
表3
  L   M
  DEQA(1)   4.98   4.98
  脂肪醇(2)   0.42   0.42
  香料   0.34   0.34
  染料   0.002   0.002
  聚合物(3)   0.03   0.03
  非离子(10)   2.0   -
  非离子(11)   -   2.0
  水   直到100   直到100
(1)同上
(2)同上
(3)同上
(10)聚乙二醇单癸基醚(KX-NS12030，由Nippon Shokubai生产)
(11)聚乙二醇四·十二烷基醚(KX-NS14030，由Nippon Shokubai生产)
实施例1；粘度评价
贮存在各种温度下时测量粘度。测量在环境温度下在106s-1下使用Haake Rotoviscometer RV20 NV Bob和Cup进行。
样品A贮藏在37℃，41℃，45℃和50℃下。粘度数据在下表给出。
表4
结果表明贮存稳定性在非常高的温度下特别有问题。
样品B-M贮藏在45℃和50℃。粘度结果示于下表中。在下表中，“G”表示凝胶化，“P”表示呈珠光色，“PS”表示相分离，“F”表示絮凝，“S”表示固体。
表5；在45℃下贮存
Figure G2004800128480D00131
表6；在50℃下贮存
Figure G2004800128480D00132

Claims (7)

1.一种水分散体形态的织物调理组合物，其含有：
(a)一种酯键合的季铵织物柔软物，其选自：
Figure F2004800128480C00011
其中每个R独立选自于C5-35烷基或链烯基，R1为C1-4烷基或羟烷基或C2-4链烯基基团，
T为
Figure F2004800128480C00012
n为0或者选自1-4的整数，m为1、2或3并且表示直接悬于N原子上的部分的个数，X-为阴离子基团；
Figure F2004800128480C00013
其中每个R1基团独立选自于C1-4烷基、羟烷基或C2-4链烯基基团；并且其中每个R2基团独立选自于C8-28烷基或链烯基基团；n为0或者选自1-5的整数，并且T和X-定义如上，和
Figure F2004800128480C00014
其中每个R1基团独立选自于C1-4烷基，或C2-4链烯基基团；并且其中每个R2基团独立选自于C8-28烷基或链烯基基团；n为0或者选自1-5的整数，并且T和X-定义如上；
(b)式(I)所示的非离子物质：
其中的R和R′独立选自于C1-C15任选取代的烷基、链烯基、羟烷基和苄基基团，并且R和R′中的碳原子总数为7-16，n为1-6，而a为2或3，
且其中所述组合物进一步含有选自硬牛油脂肪醇和硬牛油脂肪酸的脂肪络合剂。
2.权利要求1所述的组合物，其中非离子物质中，n为2-5。
3.权利要求2所述的组合物，其中非离子物质中，n为2-4。
4.前述权利要求中任一权利要求所述的组合物，其中非离子物质中，R+R′碳原子总数为8-15。
5.前述权利要求中任一权利要求所述的组合物，其中非离子物质中，R+R′碳原子总数为10-15。
6.前述权利要求中任一权利要求所述的组合物，其中非离子物质中，R+R′碳原子总数为11-15。
7.一种下式所示的非离子物质在一种含有酯键合的季铵织物柔软物的织物调理组合物中用于提高织物调理组合物高温存储稳定性的用途，
Figure F2004800128480C00022
其中的R和R′独立选自于C1-C15任选取代的烷基、链烯基、羟烷基和苄基基团，并且R和R′中的碳原子总数为7-16，n为1-9，而a为2或3，
其中所述酯键合的季铵织物柔软物选自：
其中每个R独立选自于C5-35烷基或链烯基，R1为C1-4烷基或羟烷基或C2-4链烯基基团，
T为
Figure F2004800128480C00032
n为0或者选自1-4的整数，m为1、2或3并且表示直接悬于N原子上的部分的个数，X-为阴离子基团；
Figure F2004800128480C00033
其中每个R1基团独立选自于C1-4烷基或羟烷基或C2-4链烯基基团；并且其中每个R2基团独立选自于C8-28烷基或链烯基基团；n为0或者选自1-5的整数，并且T和X-定义如上，和
Figure F2004800128480C00034
其中每个R1基团独立选自于C1-4烷基，或C2-4链烯基基团；并且其中每个R2基团独立选自于C8-28烷基或链烯基基团；n为0或者选自1-5的整数，并且T和X-定义如上，
且其中所述组合物进一步含有选自硬牛油脂肪醇和硬牛油脂肪酸的脂肪络合剂。
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