Композиция мягчителя тканей - RU2340661C2

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к композициям мягчителей тканей, а точнее к композиции мягчителя тканей, которая содержит смесь кватернизованного сложного эфира метилдиэтаноламина (МДЭА) и кватернизованного сложного эфира триэтаноламина (ТЭА), в которой кватернизованный сложный эфир МДЭА обладает большим содержанием сложного моноэфира. Композиция мягчителя тканей, предлагаемая в настоящем изобретении, обладает улучшенной смягчающей способностью по сравнению с применяющимися по отдельности компонентами. Кроме того, композиция мягчителя тканей, предлагаемая в настоящем изобретении, пригодна для получения обладающей большим содержанием твердых веществ композиции, которая образует стабильные дисперсии, обладающие длительной стабильностью.

Уровень техники

В Северной Америке кватернизованные сложные эфиры метилдиэтаноламина (МДЭА) обычно применяют в качестве смягчающих агентов в различных композициях мягчителей тканей. Кватернизованные сложные эфиры МДЭА обычно получают по реакции различных жирных кислот, таких как талловые жирные кислоты, с МДЭА; МДЭА, который также известен под названием 2,2′-метилиминодиэтанол, обладает структурной формулой (НОСН₂СН₂)₂NCH_з.

Кватернизованные сложные эфиры МДЭА обычно получают такими, что предназначенные для рынка мягчителей тканей продукты обладают низким содержанием сложного моноэфира (порядка от примерно 4 до примерно 7% твердых веществ), поскольку сообщается, что кватернизованные сложные эфиры МДЭА, обладающие большим содержанием сложного моноэфира, трудно вводить в композиции и при большом содержании твердых веществ, превышающем 12%, они образуют густые гелеобразные композиции. Большинство композиций, использующихся на рынке Северной Америки, представляют собой высококачественные продукты, которые содержат более 24% твердых веществ и даже до 28% твердых веществ.

Кватернизованные сложные эфиры триэтаноламина (ТЭА) являются типичными кватернизованными сложными эфирами, которые применяются в Европе, но не нашли широкого применения на рынке Северной Америки, поскольку кватернизованные сложные эфиры ТЭА не обладают сильным смягчающим воздействием при условиях стирки, применяющихся в Северной Америке. Это обусловлено тем, что после цикла полоскания остаются анионогенные вещества, поскольку в типичных стиральных машинах с верхней загрузкой, использующихся в Северной Америке, применяются однократные циклы полоскания. Кватернизованные сложные эфиры ТЭА предшествующего уровня техники вследствие их химических свойств можно включать в композиции, содержащие примерно до 18% твердых веществ.

Сырье, применяющееся при изготовлении кватернизованных сложных эфиров ТЭА, дешевле, чем в случае кватернизованных сложных эфиров МДЭА, и это привело бы к экономической выгоде, если бы кватернизованные сложные эфиры ТЭА можно было бы использовать при изготовлении композиций мягчителей тканей для продуктов, применяющихся в Северной Америке.

В предшествующем уровне техники были предприняты попытки получения композиций, в которых содержатся кватернизованные сложные эфиры и МДЭА, и ТЭА. Для таких композиций сначала получают смеси двух разных аминов, т.е. МДЭА/ТЭА. Затем смесь аминов этерифицируют в присутствии жирной кислоты и после этого продукт реакции этерификации кватернизируют. Такая композиция раскрыта, например, в DE 19642038 С1, переуступленном фирме Henkel KGAA (далее используется обозначение DE ′038).

Точнее, в DE ′038 раскрыты четвертичные сложные эфиры, которые получены этерификацией смесей МДЭА/ТЭА (массовое отношение = 20-1:80-99) жирными кислотами с последующей кватернизацией продукта реакции алкилирующим реагентом по известным методикам кватернизации. Сообщают, что кватернизованные сложные эфиры, раскрытые в DE ′038, обладают довольно низкой и стабильной при хранении вязкостью, что делает эти кватернизованные сложные эфиры весьма подходящими для применения в косметике и осветлителях.

В DE ′038 для применения в качестве мягчителя тканей описан продукт этерификации, полученный из частично гидрированных талловых C₁₆-C₁₈-жирных кислот и смеси МДЭА/ТЭА. В частности, в DE ′038 раскрыто, что отношение МДЭА/ТЭА, составляющее порядка 15% МДЭА и 85% ТЭА, приводит к превосходному мягчителю. Изготовление кватернизованных сложных эфиров способом, описанным в DE'038, не обеспечивает регулируемое получение сложного эфира МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира.

Вследствие указанного выше состояния уровня техники необходима композиция мягчителя тканей, которая включает кватернизованные сложные эфиры и МДЭА, и ТЭА в одной композиции, для которой исключено применение предварительно приготовленной смеси аминов, т.е. смеси МДЭА и ТЭА, которая готовится до этерификации и кватернизации.

Краткое изложение сущности изобретения

Настоящее изобретение относится к композиции мягчителя тканей, в которой используется смесь кватернизованного сложного эфира МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, и кватернизованных сложных эфиров ТЭА. В остальной части настоящей заявки выражение "кватернизованный сложный эфир алкил-МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира" используется для описания МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира. Следует понимать, что эти два выражения в настоящей заявке используются взаимозаменяемым образом для описания кватернизованного сложного эфира метилдиэтаноламина, обладающего содержанием алкилированного сложного моноэфира, равным примерно 10% или более. Авторы настоящей заявки обнаружили, что приготовленная смесь кватернизованного сложного эфира алкил-МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, т.е. МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, и кватернизованного сложного эфира ТЭА обладает улучшенной смягчающей способностью, которая лучше, чем обеспечиваемая применяющимися по отдельности компонентами (стандартными кватернизованными сложными эфирами алкил-МДЭА, обладающими низким содержанием сложного моноэфира, или стандартными кватернизованными сложными эфирами ТЭА).

Кроме того, заявители установили, что, даже если продукты, содержащие индивидуальные кватернизованные сложные эфиры, можно приготовить с содержанием от 12 до 18% твердых веществ, то, если два кватернизованных сложных эфира смешать друг с другом, как в настоящем изобретении, то смесь может обладать содержанием твердых веществ, равным примерно 25% или более. Кроме того, предлагаемая в настоящем изобретении смесь кватернизованного сложного эфира алкил-МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, т.е. МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, и кватернизованного сложного ТЭА образует стабильную дисперсию, которая обладает длительной стабильностью.

Композиция мягчителя тканей, предлагаемая в настоящем изобретении, обладает определенным синергизмом, который позволяет применять менее дорогостоящее сырье для получения лучших результатов при мягчении. Композиция мягчителя тканей, предлагаемая в настоящем изобретении, может дополнительно содержать другие кватернизованные соединения, смешанные с исходной смесью кватернизованного сложного эфира алкил-МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, т.е. МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, и кватернизованного сложного эфира ТЭА, что позволяет в даже в еще большей степени улучшить мягчение, а также получить стабильные композиции.

Известно, что композиции, содержащие имеющийся в продаже диталлоудиметиламмонийхлорид, обычно со временем загустевают, если они приготовлены в виде обладающих большим содержанием твердых веществ композиций с кватернизованными сложными эфирами ТЭА или МДЭА. В настоящем изобретении смешанные композиции кватернизованного сложного эфира алкил-МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, т.е. МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, и кватернизованного сложного эфира ТЭА позволяют получить термически стабильный, обладающий большим содержанием твердых веществ продукт даже при включении в него других обычных кватернизованных соединений.

Композиция мягчителя тканей, предлагаемая в настоящем изобретении, т.е. смесь кватернизованного сложного эфира алкил-МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира (МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира), и кватернизованного сложного эфира ТЭА, может быть диспергирована в теплой воде с получением композиций, обладающих большим содержанием твердых веществ, которые стабильны в условиях промышленного применения. Выражение "большое содержание твердых веществ" при использовании в настоящей заявке означает содержание твердых веществ, составляющее примерно 20% или более.

В широком смысле настоящее изобретение относится к композиции мягчителя тканей, которая включает смесь, содержащую от примерно 15 до примерно 65% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира триэтаноламина и от примерно 35 до примерно 85% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира метилдиэтаноламина, указанный кватернизованный сложный эфир метилдиэтаноламина обладает содержанием алкилированного кватернизованного сложного моноэфира, равным примерно 10% или более. В настоящей заявке выражение "кватернизованный сложный эфир алкил-МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира" используется для описания кватернизованного сложного эфира метилдиэтаноламина, обладающего содержанием алкилированного сложного моноэфира (т.е. сложного моноэфира), равным примерно 10% или более.

Композиция мягчителя тканей, предлагаемая в настоящем изобретении, может содержать более одного кватернизованного сложного эфира алкил-МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, и более одного кватернизованного сложного эфира ТЭА, смешанных друг с другом. Другие ингредиенты/компоненты, которые обычно содержатся в композиции мягчителя тканей, могут содержаться или не содержаться в предлагаемой в настоящем изобретении смеси кватернизованных сложных эфиров ТЭА/МДЭА. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения смесь в основном содержит кватернизованный сложный эфир ТЭА и кватернизованный сложный эфир МДЭА; вместе со смесью ТЭА/МДЭА можно использовать воду, поскольку она не оказывает существенного влияния на смягчающую способность смеси. Смеси только кватернизованных сложных эфиров ТЭА/МДЭА (и необязательно воды) обеспечивают улучшенное мягчение без необходимости применения других ингредиентов/компонентов мягчителя тканей.

Композиция мягчителя тканей, предлагаемая в настоящем изобретении, также может содержать смешанные с ней другие кватернизованные соединения. Другие четвертичные соединения, которые можно прибавить к смешанной композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются только ими, диталлоудиметиламмонийхлорид, диталлоуимидазолинийметилсульфат и четвертичные метилсульфаты на основе амидоаминов.

Настоящее изобретение также относится к жидкой композиции мягчителя тканей, которая включает смесь, содержащую от примерно 15 до примерно 65% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира триэтаноламина и от примерно 35 до примерно 85% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира метилдиэтаноламина, указанный кватернизованный сложный эфир метилдиэтаноламина обладает содержанием алкилированного кватернизованного сложного моноэфира, равным примерно 10% или более, и воду.

Подробное описание изобретения

Как указано выше, настоящее изобретение относится к композиции мягчителя тканей, твердой и жидкой, которая включает смесь, содержащую от примерно 15 до примерно 65% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира триэтаноламина (ТЭА) и от примерно 35 до примерно 85% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира метилдиэтаноламина (МДЭА), указанный кватернизованный сложный эфир метилдиэтаноламина обладает содержанием алкилированного кватернизованного сложного моноэфира, равным примерно 10% или более. Кватернизованный сложный эфир МДЭА, предлагаемый в настоящем изобретении, может в настоящем изобретении обозначаться, как "кватернизованный сложный эфир алкил-МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира" или "кватернизованный сложный эфир МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира", поскольку он содержит 10% или более кватернизованного алкилированного сложного моноэфира. Жидкая композиция мягчителя тканей включает воду.

Более предпочтительно, если смесь, предлагаемая в настоящем изобретении, включает от примерно 25 до примерно 50% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира триэтаноламина и от примерно 50 до примерно 75% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира алкилметилдиэтаноламина, обладающего большим содержанием сложного моноэфира. Еще более предпочтительно, если смесь, предлагаемая в настоящем изобретении, включает от примерно 30 до примерно 45% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира триэтаноламина и от примерно 55 до примерно 70% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира алкилметилдиэтаноламина, обладающего большим содержанием сложного моноэфира. Наиболее предпочтительно, если смесь, предлагаемая в настоящем изобретении, включает от примерно 35 до примерно 40% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира триэтаноламина и от примерно 60 до примерно 65% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира алкилметилдиэтаноламина, обладающего большим содержанием сложного моноэфира.

Как указано выше, кватернизованный сложный эфир алкил-МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира, т.е. кватернизованный сложный эфир МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира, предлагаемый в настоящем изобретении, содержит примерно 10% или более соответствующего кватернизованного алкилированного сложного моноэфира. Алкилированный сложный моноэфирный компонент, т.е. сложный моноэфир, является побочным продуктом, который обычно образуется при синтезе кватернизованного сложного эфира МДЭА. В предшествующем уровне техники известно применение кватернизованных сложных эфиров МДЭА, которые обладают низким содержанием алкилированного сложного моноэфирного компонента. Однако в настоящем изобретении кватернизованный сложный эфир МДЭА используется в качестве компонента, обладающего большим содержанием алкилированного сложного моноэфира, т.е. сложного моноэфира, которое находится в указанном выше диапазоне. Более предпочтительно, если кватернизованный сложный эфир алкил-МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира, предлагаемый в настоящем изобретении, содержит от примерно 15 до примерно 50% соответствующего алкилированного сложного моноэфирного компонента. Еще более предпочтительно, если содержание алкилированного сложного моноэфирного компонента, находящегося в кватернизованном сложном эфире МДЭА, составляет от примерно 20 до примерно 35%.

Выражение "кватернизованный сложный эфир ТЭА" используется в настоящем изобретении для обозначения кватернизованного сложного эфира, обладающего следующей структурной формулой:

в которой все R^a по отдельности выбраны из группы, включающей обладающие линейной или разветвленной цепью необязательно замещенные алкильные группы, содержащие от 11 до 23 атомов углерода; R^a1 обозначает алкильный или арилалкильный фрагмент алкилирующего реагента, т.е. C₁-C₄, предпочтительно C₁-С₃, линейный или разветвленный алкил или С₇-С₁₀ арилалкил; ALK обозначает алкилен, содержащий от 2 до примерно 6 атомов углерода; Z^- обозначает совместимый с мягчителем анион, такой как, например, галоген, СН₃SO₄^- или C₂H₅SO₄^-; х+у - молярное отношение количества жирной кислоты к количеству триэтаноламина, т.е. от 1,2 до 2,5. Более предпочтительно, если все R^a по отдельности выбраны из группы, включающей обладающие линейной или разветвленной цепью необязательно замещенные алкильные группы, содержащие 11-21 атомов углерода; R^a1 обозначает метил; ALK обозначает С₂Н₄ и Z^- обозначает анион, такой как Cl, СН₃SO₄^-, C₂H₅SO₄^- и другие аналогичные смягчающие анионы.

Кватернизованный сложный эфир ТЭА получают по обычным методикам, которые хорошо известны специалистам в данной области техники. Например, кватернизованный сложный эфир ТЭА можно получить по реакции по меньшей мере одной C₁₂-C₂₂ жирной кислоты, продукта ее гидрирования или смеси таких кислот с триэтаноламином, необязательно в присутствии кислотного катализатора, при которой отношение количества жирной кислоты к количеству триэтаноламина составляет примерно 1,2-2,5. Полученный продукт реакции, амин сложного эфира, затем кватернизуют с получением кватернизованного сложного эфира ТЭА, предлагаемого в настоящем изобретении.

Предпочтительно, если жирной кислотой является C₁₆-C₂₂ кислота, обладающая такой степенью ненасыщенности, что йодное число (ЙЧ) находится в диапазоне примерно 0-150, предпочтительно примерно 0-70 и более предпочтительно в диапазоне 0-50. Предпочтительные жирные кислоты включают, но не ограничиваются только ими, олеиновую, пальмитиновую, эруковую, эйкозановую и их смеси. Соевое, животное, частично гидрированное животное, пальмовое, пальмоядровое, рапсовое, лярдовое, кокосовое, каноловое, сафлоровое, кукурузное, рисовое, талловое масло и их смеси и т.п. являются типичными источниками жирных кислот, которые можно применять в настоящем изобретении. Жирные кислоты могут быть частично или полностью гидрированы и можно применять смеси указанных выше масел и других натуральных масел и триглицеридов.

При необходимости для сведения к минимуму степени полиненасыщенности с целью повышения стабильности (например, запаха, цвета и т.п.) конечного продукта можно выполнить частичное гидрирование или полное гидрирование.

Молярное отношение количества жирной кислоты к количеству триэтаноламина обычно находится в диапазоне от примерно 1,2 до 2,5, предпочтительно примерно 1,4-2,0, и более предпочтительно в диапазоне примерно 1,6-1,9. Примеры кислотных катализаторов, которые можно применять в предлагаемом способе, включают, но не ограничиваются только ими, кислотные катализаторы, такие как сульфоновая кислота, фосфорная кислота, п-толуолсульфоновая кислота, метансульфоновая кислота, щавелевая кислота, гипофосфорная кислота или приемлемые кислоты Льюиса в количестве, составляющем 500-3000 мас. част./млн в пересчете на количество загружаемой жирной кислоты. Предпочтительным кислотным катализатором является гипофосфорная кислота. В предлагаемом способе обычно можно применять 0,02-0,2 мас.% и более, предпочтительно от 0,1 до 0,15 мас.% кислотного катализатора в пересчете на массу жирной кислоты.

Этерификацию жирных кислот триэтаноламином проводят при температуре, равной примерно 170-250°С, пока кислотное число продукта реакции не станет равным меньше 5. После этерификации неочищенный продукт вводят в реакцию с алкилирующим реагентом для получения четвертичного аммониевого продукта. Предпочтительные алкилирующие реагенты включают C₁-C₄, более предпочтительно обладающие линейной или разветвленной цепью C₁-С₃ алкилгалогениды, -фосфаты, -карбонаты или -сульфаты, С₇-С₁₀ арилалкилгалогениды, -фосфаты или -сульфаты и их смеси. Примеры предпочтительных алкилирующих реагентов, применяющихся в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются только ими, метилхлорид, бензилхлорид, диэтилсульфат, диметилкарбонат, триметилфосфат, диметилсульфат и их смеси. Выбор типа и количества применяющегося алкилирующего реагента находятся в компетенции специалиста в данной области техники.

Выражение "кватернизованный сложный эфир МДЭА" используется в настоящем изобретении для обозначения кватернизованного сложного эфира, обладающего следующей структурной формулой:

в которой R^B по отдельности выбраны из группы, включающей обладающие линейной или разветвленной цепью, необязательно замещенные алкильные группы, содержащие от 11 до 23 атомов углерода; ALK обозначает алкилен, содержащий от 2 до примерно 6 атомов углерода; k = молярное отношение количества жирной кислоты к количеству МДЭА, т.е. от 1,2 до 1,7; R^C обозначает C₁-C₄, предпочтительно C₁-С₃ алкил или С₇-С₁₀ арилалкил, и Z^- обозначает совместимый с мягчителем анион, такой как галоген, СН₃SO₄^- или C₂H₅SO₄^-. Предпочтительно, если R^B по отдельности выбраны из группы, включающей обладающие линейной или разветвленной цепью, необязательно замещенные алкильные группы, содержащие 11-21 атомов углерода; ALK обозначает С₂Н₄; R^C обозначает метил и Z^- обозначает анион, такой как Cl^-, СН₃SO₄^- и C₂H₅SO₄^-.

Кватернизованный сложный эфир МДЭА получают по методике, в которой получают алкилированный компонент, обладающий большим содержанием сложного моноэфира, например, сложный моноэфир. Например, кватернизованный сложный эфир МДЭА можно получить по реакции по меньшей мере одной С₁₂-С₂₂ жирной кислоты, продукта ее гидрирования или смеси таких кислот с триэтаноламином, необязательно в присутствии кислотного катализатора, при которой отношение количества жирной кислоты к количеству триэтаноламина составляет примерно 1,2-1,7. Полученный продукт реакции, амин сложного эфира, затем кватернизуют с получением кватернизованного сложного эфира МДЭА, предлагаемого в настоящем изобретении.

Предпочтительно, если жирной кислотой является C₁₆-C₂₂ кислота, обладающая такой степенью ненасыщенности, что йодное число (ЙЧ) находится в диапазоне примерно 0-150, предпочтительно примерно 0-70 и более предпочтительно в диапазоне 0-50. Предпочтительные жирные кислоты включают, но не ограничиваются только ими олеиновую, стеариновую, пальмитиновую, эруковую, эйкозановую и их смеси. Соевое, животное, частично гидрированное животное, пальмовое, пальмоядровое, рапсовое, лярдовое, кокосовое, каноловое, сафлоровое, кукурузное, рисовое, талловое масло и их смеси и т.п. являются типичными источниками жирных кислот, которые можно применять в настоящем изобретении. Жирные кислоты могут быть частично или полностью гидрированы и можно применять смеси указанных выше масел и других натуральных масел и триглицеридов.

При необходимости для сведения к минимуму степени полиненасыщенности с целью повышения стабильности (например, запаха, цвета и т.п.) конечного продукта можно выполнить частичное гидрирование или полное гидрирование.

Молярное отношение количества жирной кислоты к количеству диэтаноламина обычно находится в диапазоне от примерно 1,2 до 1,7, предпочтительно примерно 1,2-1,5 и более предпочтительно в диапазоне примерно 1,2-1,35. Кислотные катализаторы, которые можно применять в предлагаемом способе, включают, но не ограничиваются только ими, кислотные катализаторы, такие как сульфоновая кислота, фосфорная кислота, п-толуолсульфоновая кислота, метансульфоновая кислота, щавелевая кислота, гипофосфорная кислота или приемлемые кислоты Льюиса в количестве, составляющем 500-3000 мас. част./млн в пересчете на количество загружаемой жирной кислоты. Предпочтительным кислотным катализатором является гипофосфорная кислота. В предлагаемом способе обычно можно применять 0,02-0,2 мас.% и более, предпочтительно от 0,1 до 0,15 мас.% кислотного катализатора в пересчете на массу жирной кислоты.

Этерификацию жирных кислот диэтаноламином проводят при температуре, равной примерно 170-250°С, пока кислотное число продукта реакции не станет равным меньше 5. После этерификации неочищенный продукт вводят в реакцию с алкилирующим реагентом для получения четвертичного аммониевого продукта. Предпочтительные алкилирующие реагенты включают C₁-C₄, более предпочтительно обладающие линейной или разветвленной цепью C₁-С₃ алкилгалогениды, -фосфаты, -карбонаты или -сульфаты, С₇-С₁₀ арилалкилгалогениды, -фосфаты или -сульфаты и их смеси. Примеры предпочтительных алкилирующих реагентов, применяющихся в настоящем изобретении включают, но не ограничиваются только ими, метилхлорид, бензилхлорид, диэтилсульфат, диметилкарбонат, триметилфосфат, диметилсульфат и их смеси. Выбор типа и количества применяющегося алкилирующего реагента находится в компетенции специалиста в данной области техники.

Вследствие методики синтеза, применяющейся при получении кватернизованного сложного эфира МДЭА, в нем обычно содержится алкилированный сложный моноэфирный компонент, например сложный моноэфир. В настоящем изобретении алкилированный сложный моноэфирный компонент обычно содержится в количестве, составляющем примерно 10% или более.

Как указано выше, композиция мягчителя тканей, предлагаемая в настоящем изобретении, включает смесь, содержащую по меньшей мере один кватернизованный сложный эфир ТЭА и по меньшей мере один кватернизованный сложный эфир алкил-МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира, т.е. кватернизованный сложный эфир МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира. Таким образом, композиция мягчителя тканей, предлагаемая в настоящем изобретении, является продуктом, который получают смешиванием кватернизованного сложного эфира ТЭА с кватернизованным сложным эфиром алкил-МДЭА, обладающим большим содержанием сложного моноэфира, т.е. с кватернизованным сложным эфиром МДЭА, обладающим большим содержанием сложного моноэфира. Настоящее изобретение не включает продукт, для получения которого сначала получают предварительно приготовленную смесь аминов, а затем предварительно приготовленную смесь аминов этерифицируют и кватернизируют.

Стадию смешивания настоящего изобретения проводят по методикам, которые хорошо известны специалистам в данной области техники. В частности, смешивание проводят в аппарате, содержащем смеситель. Отдельные кватернизованные сложные эфиры вносят в аппарат в любом порядке и затем начинают перемешивание.

Предлагаемая в настоящем изобретении смесь включает от примерно 15 до примерно 65% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира триэтаноламина и от примерно 35 до примерно 85% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира алкилметилдиэтаноламина, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, т.е. кватернизованного сложного эфира МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира. Более предпочтительно, если смесь, предлагаемая в настоящем изобретении, включает от примерно 25 до примерно 50% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира триэтаноламина и от примерно 50 до примерно 75% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира алкилметилдиэтаноламина, обладающего большим содержанием сложного моноэфира. Еще более предпочтительно, если смесь, предлагаемая в настоящем изобретении, включает от примерно 30 до примерно 45% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира триэтаноламина и от примерно 55 до примерно 70% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира алкилметилдиэтаноламина, обладающего большим содержанием сложного моноэфира. Наиболее предпочтительно, если смесь, предлагаемая в настоящем изобретении, включает от примерно 35 до примерно 40% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира триэтаноламина и от примерно 60 до примерно 65% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира алкилметилдиэтаноламина, обладающего большим содержанием сложного моноэфира.

Твердую смесь мягчителя тканей, предлагаемую в настоящем изобретении, можно приготовить в виде водной системы, т.е. жидкого мягчителя тканей, путем прибавления воды к смешанному продукту. Количество воды, прибавляемой к смешанному продукту, обычно составляет от примерно 250 до примерно 5000 мл на 100 г смешанного продукта. Более предпочтительно, если количество прибавленной воды составляет от примерно 900 до примерно 300 мл воды на 100 г смешанного продукта.

Смешанный продукт - кватернизованные сложные эфиры ТЭА/МДЭА, предлагаемый в настоящем изобретении, обладает содержанием твердых веществ, измеренным путем выпаривания в сушильном шкафу, равным от примерно 10 до примерно 30%. Более предпочтительно, если содержание твердых веществ в смешанном продукте, предлагаемом в настоящем изобретении, составляет от примерно 20 до примерно 28%.

Смешанный продукт, предлагаемый в настоящем изобретении, также может содержать другие четвертичные аммониевые соединения, включая четвертичные аммониевые сложные диэфиры, четвертичные соединения на основе имидазолиния и четвертичные соединения на основе амидоаминов, которые хорошо известны специалистам в данной области техники. Примеры некоторых необязательных кватернизованных соединений, которые предпочтительно можно применять в настоящем изобретении включают, но не ограничиваются только ими, диталлоудиметиламмонийхлорид, диталлоуимидазолинийметилсульфат, четвертичные соединения на основе амидоаминов и аналогичные их производные, включая их смеси.

Во время или после проведения смешивания можно прибавлять другие кватернизованные соединения. Количество других кватернизованных соединений, которые можно применять в настоящем изобретении, составляет от примерно 0 до примерно 60% в пересчете на всю смесь и наиболее предпочтительно, если количество другого необязательного кватернизованного соединения составляет от примерно 0 до примерно 20%.

Другие кватернизованные соединения, применяющихся в настоящем изобретении, обычно затруднительно приготовить в виде композиции, обладающей большим содержанием твердых веществ. В настоящем изобретении смесь кватернизованных сложных эфиров ТЭА/МДЭА позволяет использовать другие кватернизованные соединения в композиции, обладающей большим содержанием твердых веществ.

Приготовленная смесь, содержащая кватернизованный сложный эфир алкил-МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира, т.е. кватернизованный сложный эфир МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира, и кватернизованный сложный эфир ТЭА, обладает улучшенной смягчающей способностью, которая лучше, чем обеспечиваемая применяющимися по отдельности компонентами. Кроме того, заявители установили, что, даже если индивидуальные продукты можно приготовить с содержанием от 12 до 18% твердых веществ, то, если два кватернизованных сложных эфира смешать друг с другом, как в настоящем изобретении, то смесь может обладать содержанием твердых веществ, равным примерно 25% или более. Кроме того, предлагаемая в настоящем изобретении смесь кватернизованного сложного эфира алкил-МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, т.е. кватернизованного сложного эфира МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, и кватернизованного сложного эфира ТЭА образует стабильную дисперсию, которая обладает длительной стабильностью.

Хотя стабильность композиции мягчителя тканей, предлагаемой в настоящем изобретении, такова, что стабилизирующие вспомогательные поверхностно-активные вещества не требуются, все же их можно включать вместе с самыми различными другими необязательными ингредиентами. Неограничивающее описание некоторых из необязательных ингредиентов, которые можно использовать в композиции мягчителя тканей, предлагаемой в настоящем изобретении, приведено ниже. Эти необязательные ингредиенты можно прибавлять до или после проведения начального смешивания.

I. Средства, влияющие на вязкость/диспергируемость.

Как отмечено выше, можно получить относительно концентрированные композиции предлагаемой в настоящем изобретении смеси, которые являются стабильными без прибавления концентрирующих средств. Однако для композиций, предлагаемых в настоящем изобретении, для создания еще более высоких концентраций и/или обеспечения соответствия требованиям еще более строгих стандартов стабильности может потребоваться прибавление органических и/или неорганических концентрирующих средств. Эти концентрирующие средства, которые обычно являются модификаторами вязкости, могут потребоваться или оказаться предпочтительными для обеспечения стабильности при экстремальных условиях, при особых значениях ЙЧ активного мягчителя.

Поверхностно-активные концентрирующие средства

Поверхностно-активные концентрирующие средства обычно подразделяются на 4 категории:

(1) катионогенные поверхностно-активные вещества с одной длинной алкильной цепью;

(2) неионогенные поверхностно-активные вещества;

(3) оксиды аминов и

(4) жирные кислоты.

Разумеется, также можно использовать смеси указанных выше поверхностно-активных концентрирующих средств.

(1) Катионогенные поверхностно-активные вещества с одной длинной алкильной цепью

Предпочтительные растворимые в воде катионогенные поверхностно-активные вещества на основе одной длинной алкильной цепи или сложных эфиров описываются следующей общей формулой:

[R²N⁺(R)₃]Х^-,

в которой группа R² обозначает C₈-C₂₂ углеводородную группу, предпочтительно C₁₂-C₁₈ алкильную группу или соответствующую внедряющуюся сложноэфирную группу с обладающей короткой цепью алкиленовой (C₁-С₆) группой между сложноэфирной группой и атомом N и содержащей аналогичную углеводородную группу. Все R обозначают C₁-С₆ незамещенный или замещенный (например, гидроксигруппой) алкил или водород, предпочтительно метил, и противоион X^- обозначает совместимый с мягчителем анион, такой как, например, хлоридный, бромидный, метилсульфатный и т.п.

Катионогенные поверхностно-активные вещества, если они применяются, обычно прибавляют к твердым композициям в количестве от 0 до примерно 15%, предпочтительно от примерно 3 до примерно 15%, более предпочтительно от примерно 5 до примерно 15%. В жидких композициях их обычно используют в количестве от 0 до примерно 15%, предпочтительно от примерно 0,5 до примерно 10%. Обычно катионогенное поверхностно-активное вещество с одной длинной алкильной цепью прибавляют в количестве, необходимом для получения стабильной композиции. Указанные выше содержания являются количеством катионогенного поверхностно-активного вещества с одной длинной алкильной цепью, которое прибавляют к композиции, предлагаемой в настоящем изобретении.

Обладающая длинной цепью группа R² катионогенного поверхностно-активного вещества с одной длинной алкильной цепью обычно представляет собой алкиленовую группу, содержащую от примерно 10 до примерно 22 атомов углерода, предпочтительно от примерно 12 до примерно 16 атомов углерода для твердых композиций, и предпочтительно от примерно 12 до примерно 18 атомов углерода для жидких композиций.

Эта группа R² может быть присоединена к катионному атому азота через группу, содержащую одну или большее количество сложноэфирных, амидных простых эфирных, аминных и т.п., предпочтительно сложноэфирных соединительных групп, что может быть желательным для повышения гидрофильности, биологической разлагаемости и т.п. Предпочтительно, чтобы такие присоединенные к атому азота соединительные группы содержали не более примерно трех атомов углерода. Подходящие биологически разлагающиеся катионогенные поверхностно-активные вещества с одной длинной алкильной цепью, содержащие сложноэфирную группу, описаны в патенте США №4840738, который включен в настоящее изобретение в качестве ссылки. Если используют соответствующие нечетвертичные амины, то любая кислота (предпочтительно неорганическая или многоосновная карбоновая кислота), которую прибавляют для обеспечения стабильности сложноэфирных групп, будет сохранять аминогруппы в протонированном виде в композициях и предпочтительно - во время полоскания, так чтобы амин содержал катионную группу. В композицию обычно вводят буферную систему (рН от примерно 2 до примерно 5, предпочтительно от примерно 2 до примерно 4) для поддержания соответствующей эффективной зарядовой плотности в водном жидком концентрированном продукте и после дополнительного разбавления, например, с образованием менее концентрированного продукта и/или после введения в цикл полоскания при стирке.

Основной функцией растворимого в воде катионогенного поверхностно-активного вещества является снижение вязкости и/или улучшение диспергируемости композиции мягчителя тканей, предлагаемой в настоящем изобретении, и поэтому несущественно, обладает ли значительной смягчающей способностью само катионогенное поверхностно-активное вещество, хотя это и возможно. Кроме того, поверхностно-активные вещества, содержащие только одну длинную алкильную цепь, возможно, вследствие того, что они обладают лучшей растворимостью в воде, могут защищать композицию мягчителя тканей, предлагаемую в настоящем изобретении, от взаимодействия с анионогенными поверхностно-активными веществами и/или добавками для повышения моющего действия, которые попадают в цикл полоскания.

Также можно использовать другие катионогенные вещества, содержащие циклические структуры, такие как соли имидазолина, имидазолиния, пиридина и пиридиния, содержащие одну С₁₂-С₃₀ алкильную цепь. Некоторые соли алкилимидазолиния, применимые в настоящем изобретении, обладают общей формулой

в которой Y² обозначает -С(O)-O-, -O-(O)С-, -C(O)-N(R⁵) или -(R⁵-С(О)-, где R⁵ обозначает водород или C₁-C₄ алкильный радикал; R⁶ обозначает C₁-C₄ алкильный радикал; R⁷ и R⁸ независимо выбраны из группы, включающей R и R², определенные выше в настоящем изобретении для катионогенного поверхностно-активного вещества с одной длинной цепью, причем только один обозначает R².

Некоторые соли алкилпиридиния, применимые в настоящем изобретении, обладают общей формулой

в которой R² и Х^- являются такими, как определено выше.

Типичным соединением этого типа является цетилпиридинийхлорид.

(2) Неионогеннные поверхностно-активные вещества - алкоксилированные вещества

Неионогеннные поверхностно-активные вещества, пригодные для использования в качестве модификаторов вязкости/диспергируемости, включают продукты присоединения этилен- и/или пропиленоксида к жирным спиртам, жирным кислотам, жирным аминам и т.п. В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества можно использовать любое из алкоксилированных веществ, описанных ниже в настоящем изобретении. Обычно неионогенные поверхностно-активные вещества в настоящем изобретении можно использовать в твердых композициях в количестве от примерно 5 до примерно 20%, предпочтительно от примерно 8 до примерно 15%, и в жидких композициях в количестве от 0 до примерно 5%, предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 5%, более предпочтительно от примерно 0,2 до примерно 3%.

Подходящие растворимые в воде неионогенные поверхностно-активные вещества обычно описываются следующей общей формулой:

R²-Y-(C₂H₄O)_z-C₂H₄OH,

в которой R² для твердых и жидких композиций выбран из группы, включающей первичные, вторичные и обладающие разветвленной цепью алкенилгидрокарбильные группы и первичные, вторичные и обладающие разветвленной цепью алкил- и алкенилзамещенные фенолгидрокарбильные группы; указанные гидрокарбильные группы обладают гидрокарбильной цепью, содержащей от примерно 8 до примерно 20, предпочтительно от примерно 10 до примерно 18 атомов углерода. Более предпочтительно, если гидрокарбильная цепь содержит для жидких композиций от примерно 16 до примерно 18 атомов углерода и для твердых композиций от примерно 10 до примерно 14 атомов углерода. В приведенной в настоящем изобретении общей формуле этоксилированных неионогенных поверхностно-активных веществ Y обычно обозначает -О-, -С(O)-, -C(O)N(R)- или -C(O)N(R)R-, где R, если он содержится, обладает значениями, приведенными выше в настоящем изобретении, и/или R может обозначать водород и Z равно не менее примерно 8, предпочтительно не менее примерно 10-11. Рабочие характеристики и обычно стабильность композиции мягчителя ухудшаются при наличии меньшего количества этоксилатных групп.

В настоящем изобретении неионогенные поверхностно-активные вещества характеризуются показателем ГЛБ (гидрофильно-липофильного баланса), равным от примерно 7 до примерно 20, предпочтительно от примерно 8 до примерно 15. При задании R² и количества этоксилатных групп в значительной мере устанавливается показатель ГЛБ поверхностно-активного вещества. Однако предпочтительно, чтобы для концентрированных жидких композиций неионогенные поверхностно-активные вещества содержали обладающие относительно длинными цепями группы R² и были относительно значительно этоксилированы. Хотя поверхностно-активные вещества с более короткой алкильной цепью, обладающие короткими этоксилированными группами, могут обладать необходимым показателем ГЛБ, они являются не столь эффективными.

Неионогенные поверхностно-активные вещества, которые можно применять в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются только ими (в примерах количество этоксильных групп (ЕО) в молекуле задается целым числом).

(i) Обладающие линейной цепью алкоксилаты первичных спиртов

Дека-, ундека-, додека-, тетрадека- и пентадекаэтоксилаты н-гексадеканола и н-октадеканола, обладающие показателем ГЛБ, находящимся в предпочтительном диапазоне, пригодны для использования в качестве модификаторов вязкости/диспергируемости в контексте настоящего изобретения. Предпочтительные примеры этоксилированных первичных спиртов, применимых в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются только ими, н-C₁₈EO(10) и н-С₁₀ЕО(11). В настоящем изобретении также применимы этоксилаты смешанных натуральных и синтетических спиртов, обладающих длиной цепи, находящейся в "талловом" диапазоне. Конкретные примеры таких веществ включают талловый спирт-EO(11), талловый спирт-ЕО(18) и талловый спирт-ЕО(25).

(ii) Обладающие линейной цепью алкоксилаты вторичных спиртов

Дека-, ундека-, додека-, тетрадека-, пентадека-, октадека- и нонадекаэтоксилаты 3-гексадеканола, 2-октадеканола, 4-эйкозанола и 5-эйкозанола, обладающие показателем ГЛБ, находящимся в предпочтительном диапазоне, пригодны для использования в качестве модификаторов вязкости/диспергируемости в контексте настоящего изобретения. Примеры этоксилированных вторичных спиртов, пригодных в настоящем изобретении для использования в качестве модификаторов вязкости/диспергируемости композиций, включают, но не ограничиваются только ими, 2-C₁₆EO(11); 2-С₂₀ЕО(11) и 2-С₁₆ЕО(14).

(iii) Алкоксилаты алкилфенолов

Как и в случае алкоксилатов спиртов, гекса - октадекаэтоксилаты алкилированных фенолов, в особенности одноатомных алкилфенолов, обладающие показателем ГЛБ, находящимся в предпочтительном диапазоне, пригодны для использования в качестве модификаторов вязкости/диспергируемости. В настоящем изобретении пригодны для использования гекса - октадекаэтоксилаты п-тридецилфенола, м-пентадецилфенола и т.п. Предпочтительные примеры этоксилированных алкилфенолов, пригодных для использования в качестве модификаторов вязкости/диспергируемости, включают, но не ограничиваются только ими, п-тридецилфенол-ЕО(11) и п-пентадецилфенол-ЕО(18).

Специалист с общей подготовкой в данной области техники обычно понимает, что в формуле неионогенного соединения фенильная группа эквивалентна алкиленовой группе, содержащей от 2 до 4 атомов углерода. Для задач настоящего изобретения неионогенные поверхностно-активные вещества, содержащие фениленовую группу, рассматриваются, как содержащие эквивалентное количество атомов углерода, рассчитанное в виде количества атомов углерода в алкильной группе, к которому прибавлено примерно по 3,3 атома углерода на каждую фениленовую группу.

(iv) Алкоксилаты олефинов

Алкениловые спирты, первичные и вторичные, и алкилфенолы, соответствующие раскрытым выше в настоящем изобретении, можно этоксилировать до показателя ГЛБ, находящегося в указанном в настоящем изобретении диапазоне, и применять в качестве модификаторов вязкости/диспергируемости в композициях, предлагаемых в настоящем изобретении.

(v) Алкоксилаты с разветвленной цепью

Обладающие разветвленной цепью первичные и вторичные спирты, которые можно получить с помощью хорошо известного "ОКСО"-процесса, можно этоксилировать и применять в качестве модификаторов вязкости/диспергируемости в композициях, предлагаемых в настоящем изобретении.

Этоксилированные неионогенные поверхностно-активные вещества, описанные выше в настоящем изобретении, можно с успехом применять в композициях, предлагаемых в настоящем изобретении, по отдельности или в специальных смесях.

(3) Оксиды аминов

Подходящие оксиды аминов включают, но не ограничиваются только ими, включающие один алкильный или гидроксиалкильный фрагмент, содержащий от примерно 8 до примерно 28 атомов углерода, предпочтительно от примерно 8 до примерно 16 атомов углерода, и два алкильных фрагмента, выбранных из группы, включающей алкильные группы и гидроксиалкильные группы, содержащие от примерно 1 до примерно 3 атомов углерода. Оксиды аминов, если они применяются, обычно содержатся в твердых композициях в количестве от 0 до примерно 15%, предпочтительно от примерно 3 до примерно 15%, и в жидких композициях в количестве от 0 до примерно 5%, предпочтительно от примерно 0,25 до примерно 2%. Оксид амина обычно содержится в количестве, необходимом для получения стабильной композиции.

Предпочтительные примеры оксидов аминов, применимых в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются только ими, диметилоктиламиноксид, диэтилдециламиноксид, бис-(2-гидроксиэтил)додециламиноксид, диметилдодециламиноксид, дипропилтетрадециламиноксид, метилэтилгексадециламиноксид, диметилоктадециламиноксид, ди(2-гидроксиэтил)октилдециламиноксид и алкилдиметиламиноксид жирных кислот кокосового масла.

(4) Жирные кислоты и/или алкоксилированные жирные кислоты

Подходящие жирные кислоты включают такие, которые содержат всего от примерно 12 до примерно 25, предпочтительно от примерно 13 до 22, более предпочтительно от примерно 16 до примерно 20 атомов углерода, причем жирный фрагмент содержит от примерно 10 до примерно 22, предпочтительно от примерно 10 до примерно 18, более предпочтительно от примерно 10 до примерно 14 атомов углерода. Жирные кислоты обычно содержатся примерно в таких же количествах, которые указаны выше для оксидов аминов. В композициях, предлагаемых в настоящем изобретении, также предпочтительно можно применять алкоксилированные жирные кислоты, полученные по реакции алкиленоксида с указанными выше жирными кислотами.

Концентрирующие средства, являющиеся электролитами

Неорганические агенты, регулирующие вязкость, которые также могут действовать аналогично поверхностно-активным концентрирующим средствам или усиливать их действие, включают растворимые в воде ионизирующиеся соли. Такие соли также необязательно можно включать в композиции мягчителей тканей, предлагаемые в настоящем изобретении. Можно использовать самые различные ионизирующиеся соли. Примеры подходящих солей включают, но не ограничиваются только ими, галогениды металлов группы IA и IIA Периодической системы элементов, например хлорид кальция, хлорид магния, хлорид натрия, бромид калия и хлорид лития. Количество применяющейся ионизирующейся соли зависит от количества активных ингредиентов, применяющихся в композициях. Обычные количества солей, применяющихся для регулирования вязкости композиции, составляют от примерно 20 до примерно 20000 мас. част./млн, предпочтительно от примерно 20 до примерно 11000 мас. част./млн в пересчете на массу композиции.

В дополнение к описанным выше растворимым в воде ионизирующимся солям или вместо них для обеспечения регулирования вязкости в композиции можно включать алкиленполиаммониевые соли. Кроме того, эти агенты могут выступать в качестве акцепторов, образующих ионные пары с анионогенным моющим средством, попадающим после основной стирки в цикл полоскания, и могут улучшить смягчающую способность. Эти агенты могут стабилизировать вязкость в более широком диапазоне температур, чем неорганические электролиты. Некоторые примеры алкиленполиаммониевых солей включают, но не ограничиваются только ими, 1-лизинмоногидрохлорид и 1,5-диаммоний-2-метилпентандигидрохлорид.

II. Стабилизаторы.

Стабилизаторы также необязательно можно применять в композициях, предлагаемых в настоящем изобретении. Термин "стабилизатор" при использовании в настоящем изобретении включает антиоксиданты и восстановительные агенты. Эти агенты обычно содержатся в количествах, составляющих от 0 до примерно 2%, предпочтительно от примерно 0,01 до примерно 0,2%, более предпочтительно от примерно 0,05 до примерно 0,1%, для антиоксидантов и более предпочтительно от примерно 0,01 до примерно 0,2% для восстановительных агентов. Стабилизаторы обеспечивают хорошую стабильность запаха в условиях длительного хранения. Примеры антиоксидантов, которые можно применять в композициях, предлагаемых в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются только ими, смесь аскорбиновой кислоты, пальмитата аскорбиновой кислоты и пропилгаллата; смесь БГТ (бутилированный гидрокситолуол), БГА (бутилированный гидроксианизол), пропилгаллата и лимонной кислоты; бутилированный гидрокситолуол; трет-бутилгидрохинон; природные токоферолы; бутилированный гидроксианизол; обладающие длинной цепью (C₈-C₂₂) сложные эфиры галловой кислоты, такие как додецилгаллат, и т.п.

Примеры восстановительных агентов включают, но не ограничиваются только ими, борогидрид натрия, бисульфит натрия, гипофосфорную кислоту и их смеси.

Дополнительные необязательные ингредиенты

Грязеотталкивающий агент

Композиция мягчителя тканей, предлагаемая в настоящем изобретении, необязательно может содержать от 0,1 до 10%, предпочтительно от 0,2 до 5% грязеотталкивающего агента. Предпочтительно, если грязеотталкивающий агент представляет собой полимерный грязеотталкивающий агент, такой как содержащий блок-сополимеры терефталата и этиленоксида или пропиленоксида, катионогенные гуаровые камеди и т.п. В патенте США №4956447, который включен в настоящее изобретение в качестве ссылки, раскрыты некоторые предпочтительные грязеотталкивающие агенты, содержащие катионные функциональные группы.

Как грязеотталкивающие агенты действуют и производные целлюлозы. Примеры таких агентов включают, но не ограничиваются только ими, простые гидроксиэфиры целлюлозы, метилцеллюлозу и их смеси, причем указанные полимеры целлюлозы в 2% водном растворе при 20°С обладают вязкостью, составляющей от 15 до 75000 сП. Другими эффективными грязеотталкивающими агентами являются катионогенные гуаровые камеди.

Бактерицидные агенты

Примеры бактерицидных агентов, которые можно применять в композициях, предлагаемых в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются только ими, п-аминобензойные кислоты, такие как ее метилпроизводное, глутаровый альдегид, формальдегид, 2-бром-2-нитропропан-1,3-диол и смесь 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-она и 2-метил-4-изотиазолин-3-она. Типичное содержание бактерицидных агентов в композициях, предлагаемых в настоящем изобретении, в зависимости от выбранного бактерицидного агента составляет от примерно 1 до примерно 2000 мас. част./млн в пересчете на массу композиции.

Силиконы

Диметилполисилоксан (силикон) или модифицированный силикон можно прибавить к композиции, предлагаемой в настоящем изобретении, для улучшения смягчающей способности и способности впитывать воду у ненасыщенных четвертичных аммониевых солей формул (I)-(III). Предпочтительным является диметилполисилоксан или модифицированный силикон, обладающий вязкостью, равной 20-10000 сП при 25°С.

Модифицированные силиконы, применимые в настоящем изобретении, включают, например, модифицированный полиоксиэтиленом силикон и модифицированный амином силикон, в котором предпочтительная степень модификации составляет менее 10%.

Предпочтительно, чтобы перед применением диметилполисилоксан или модифицированные силиконы были диспергированы с помощью неионогенного поверхностно-активного вещества типа полиоксиэтилена или катионогенного поверхностно-активного вещества моноалкилкатионного или диалкилкатионного типа.

Другие необязательные компоненты

В настоящем изобретение можно применять другие необязательные компоненты, обычно применяющиеся в композициях для обработки тканей, например красители, консерванты, оптические отбеливатели, агенты, придающие непрозрачность, агенты для кондиционирования тканей, поверхностно-активные вещества, стабилизаторы, такие как гуаровая камедь, противоусадочные агенты, противосминающие агенты, придающие тканям ворсистость агенты, пятновыводящие агенты, фунгициды, противокоррозийные агенты, противовспенивающие агенты и т.п.

Необязательный дополнительный смягчающий агент, предлагаемый в настоящем изобретении, представляет собой неионогенное смягчающее ткани вещество. Обычно такое неионогенное смягчающее ткани вещество обладает показателем ГЛБ, равным от примерно 2 до примерно 9, чаще от примерно 3 до примерно 7. Указанные выше неионогенные смягчающие ткани вещества склонны легко диспергироваться или сами по себе, или при смешивании с другими веществами, такими как катионогенные поверхностно-активные вещества с одной длинной алкильной цепью, вещества, описанные выше в настоящем изобретении, при использовании горячей воды и/или при дополнительном перемешивании. Обычно выбранные вещества должны быть в определенной степени кристаллическими, обладающими более высокой температурой плавления (например, 50°С или выше) и относительно мало растворимыми в воде.

Содержание необязательного неионогенного мягчителя в твердой композиции обычно составляет от примерно 10 до примерно 40% и предпочтительно от примерно 15 до примерно 30%. Содержание необязательного неионогенного мягчителя в жидкой композиции обычно составляет от примерно 0,5 до примерно 10%, предпочтительно - от примерно 1 до примерно 5%. Предпочтительными неионогенными мягчителями являются частичные сложные эфиры многоатомных спиртов и жирных кислот или их ангидридов, в которых спирт или ангидрид содержит от 2 до примерно 18, предпочтительно от 2 до примерно 8, атомов углерода и каждый фрагмент жирной кислоты содержит от примерно 12 до примерно 30, предпочтительно от примерно 16 до примерно 20 атомов углерода. Обычно такие мягчители содержат от примерно 1 до примерно 3, предпочтительно примерно 2 группы жирной кислоты в пересчете на молекулу.

Фрагментом сложного эфира, представляющим собой многоатомный спирт, может быть этиленгликоль, глицерин, поли- (например, ди-, три-, тетра-, пента- и/или гекса-) глицерин, ксилит, сахароза, эритрит, пентаэритрит, сорбит или сорбитан (эфир сорбита). Особенно предпочтительными являются сорбитановые сложные эфиры и полиглицеринмоностеарат. Фрагмент сложного эфира, представляющий собой жирную кислоту, обычно получают из жирных кислот, содержащих от примерно 12 до примерно 30, предпочтительно от примерно 16 до примерно 20 атомов углерода. Типичными примерами указанных жирных кислот являются лауриновая кислота, миристиновая кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота и бегеновая кислота.

Примеры сорбитановых сложных эфиров, которые можно применять в композиции мягчителя, предлагаемой в настоящем изобретении, включают сорбитанмонолаурат, сорбитанмономиристат, сорбитанмонопальмитат, сорбитанмонобегенат, сорбитанмоноолеат, сорбитандилаурат, сорбитандимиристат, сорбитандипальмитат, сорбитандистеарат, сорбитандибегенат, сорбитандиолеат и их смеси и таллоуалкилсорбитановые смешанные сложные моно- и диэфиры. Такие смеси легко получить из указанных выше гидроксизамещенных сорбитанов, в особенности 1,4- и 1,5-сорбитанов, с соответствующей кислотой или хлорангидридом кислоты с помощью обычной реакции этерификации. Разумеется, следует понимать, что полученные таким образом имеющиеся в продаже материалы представляют собой смеси, обычно содержащие небольшие количества нециклизованного сорбита, жирных кислот, полимеров, изосорбидных структур и т.п.

Приведенные ниже примеры представлены для иллюстрации композиции мягчителя тканей, предлагаемой в настоящем изобретении, а также некоторых преимуществ, которые могут быть обеспечены с ее помощью.

Пример 1

Этот пример показывает, что применение кватернизованного сложного эфира алкил-МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, т.е. МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, позволяет получать композиции кватернизованного сложного эфира ТЭА с более значительным содержанием твердых веществ, которые обладают хорошей смягчающей способностью. Этот пример также показывает, что смесь стандартного кватернизованного сложного эфира МДЭА (обладающего низким содержанием сложного моноэфира или низким содержанием алкилированного монопроизводного) со стандартным кватернизованным сложным эфиром ТЭА приводит к смешанному продукту, который обладает худшими рабочими характеристиками, чем чистый кватернизованный сложный эфир МДЭА, и лучшими, чем стандартный кватернизованный сложный эфир ТЭА. Эти данные показывают, что следует ожидать, что в отношении рабочих характеристик не проявляется простой аддитивный эффект смешивания этих двух мягчителей. С другой стороны, данные для композиций, предлагаемых в настоящем изобретении, свидетельствуют об истинном синергизме, который не является аддитивным.

Эффективность мягчения для композиции этого примера определяли путем оценки мягкости хлопчатобумажных полотенец для рук, выстиранных одинаковым образом и подвергнутых полосканию с использованием известного количества композиции мягчителя, предлагаемой в настоящем изобретении. Группа экспертов выполняла ранжирование полотенец по мягкости (1 для худшего, 2 для менее худшего и т. д. до количества ранжируемых композиций), и присвоение одинаковых баллов не разрешалось. Для каждой композиции рассчитывали полный ранг и проводили статистический анализ (с помощью простого рангового критерия Фридмана) для определения того, существует ли между композициями статистически значимое различие при доверительной вероятности 95%.

Результаты, полученные при использовании простого рангового критерия, приведены в краткой форме. В частности, мягкость представлена в порядке полных рангов и перед ними расположена буква или буквы. Если два мягчителя характеризуются одинаковой буквой, то они статистически эквивалентны. Композиции с разными буквами считаются статистически разными и композиция, указанная первой, характеризуется лучшей смягчающей способностью. Число, приведенное после символа @, представляет собой отношение дозы активных компонентов мягчителя к массе сухой выстиранной ткани, подвергнутой обработке, и результат умножен на 100%. В этом примере использованы типичные для Северной Америки условия стирки.

Образцы кватернизованного сложного эфира МДЭА и кватернизованного сложного эфира ТЭА (предшествующего уровня техники), изготовленные из сырья, обладающего ЙЧ = 20, сопоставляли с обычными вариантами и получили следующие результаты:

Приведенные выше данные показывают, что кватернизованный сложный эфир МДЭА был статистически значимо лучшим, чем кватернизованный сложный эфир ТЭА.

Кватернизованный сложный эфир МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира (26%) (предшествующего уровня техники), сопоставляли с Коммерческим продуктом, кватернизованным сложным эфиром МДЭА, Коммерческим продуктом Мягчителем В и Коммерческим продуктом Мягчителем С и получили следующие результаты:

Приведенные выше данные показывают, что кватернизованный сложный эфир МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира, был статистически значимо лучшим, чем Коммерческие продукты Мягчители А, В и С, и статистически значимо лучшим, чем Коммерческий продукт, кватернизованный сложный эфир МДЭА даже в случае применения при меньшей дозировке.

Приготовлены смеси состава 50:50 кватернизованного сложного эфира МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, с кватернизованным сложным эфиром ТЭА, обладающие ЙЧ = 20 и ЙЧ = 50, при содержании твердых веществ, равном 25%. Эти образцы сопоставляли с Коммерческим продуктом, кватернизованным сложным эфиром МДЭА, и прибавляли одинаковые объемы образцов. Получили следующие результаты:

Приведенные выше данные показывают, что кватернизованный сложный эфир МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира, смешанный с кватернизованным сложным эфиром ТЭА в соотношении 1:1, можно приготовить при большом содержании твердых веществ и такая смесь эквивалентна Коммерческому продукту, кватернизованному сложному эфиру МДЭА в случае применения одинаковых объемов.

Различные кватернизованные сложные эфиры ТЭА, обладающие различными молярными отношениями количества жирной кислоты (ЖК) к количеству ТЭА, в соотношении 50:50 смешивали с кватернизованным сложным эфиром МДЭА, обладающим большим содержанием сложного моноэфира, и сопоставляли с Коммерческим продуктом, кватернизованным сложным эфиром МДЭА, и получили следующие результаты:

Кватернизованный сложный эфир МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира, был статистически значимо лучшим, чем Коммерческий продукт, кватернизованный сложный эфир МДЭА. Низкое молярное отношение количества жирной кислоты к количеству ТЭА является предпочтительным, и такие смеси были эквивалентны Коммерческому продукту, кватернизованному сложному эфиру МДЭА.

Кватернизованный сложный эфир МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира, использованный в описанных выше экспериментах, обладал ЙЧ = 20. В последующих экспериментах использовали новый образец кватернизованного сложного эфира МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, который обладает ЙЧ = 50. Смеси с кватернизованным сложным эфиром ТЭА исследовали при сопоставлении с Коммерческим продуктом, кватернизованным сложным эфиром МДЭА, и получили следующие результаты:

(ЙЧ = 50)/кватернизованный сложный эфир ТЭА (3:1) @ 0,2

Кватернизованный сложный эфир МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира МДЭА (ЙЧ = 50), был статистически значимо лучшим, чем Коммерческий продукт, кватернизованный сложный эфир. Смеси кватернизованного сложного эфира ТЭА были лучшими, но не являлись статистически значимо лучшими, чем Коммерческий продукт, кватернизованный сложный эфир МДЭА.

Смесь состава 50:50 кватернизованного сложного эфира МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, и кватернизованного сложного эфира ТЭА при соотношении 1,6 ЖК/ТЭА сопоставляли с Коммерческим продуктом, кватернизованным сложным эфиром, смесью состава 50:50 обычного кватернизованного сложного эфира ТЭА с кватернизованным сложным эфиром МДЭА, обладающим большим содержанием сложного моноэфира, и смесью состава 3:1 МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, с ADOGEN® 470 (диталлоудиметиламмонийхлорид производства фирмы Goldschmidt Chemical Corporation) и получили следующие результаты:

Приведенные выше результаты показывают, что кватернизованный сложный эфир МДЭА, обладающий большим содержанием сложного моноэфира, смешанный с ADOGEN® 470, сохраняет превосходство перед Коммерческим продуктом кватернизованным сложным эфиром МДЭА. Смеси кватернизованного сложного эфира МДЭА, обладающего большим содержанием сложного моноэфира, с кватернизованным сложным эфиром ТЭА были эквивалентны Коммерческому продукту кватернизованному сложному эфиру МДЭА.

Пример 2

Этот пример демонстрирует важность применения смеси сложного эфира МДЭА и сложного эфира ТЭА, которая получена из приготовленных по отдельности кватернизованных соединений. Важно, чтобы кватернизованный сложный эфир МДЭА получали так, чтобы довести до максимума образование алкилированного кватернизованного монопроизводного, т.е. сложного моноэфира. В патенте Германии №19642038 С1 указано, что смесь кватернизованных МДЭА и ТЭА можно получить из смеси полиаминов до этерификации и кватернизации. Приготовление кватернизованных соединений таким способом не обеспечивает регулируемого получения МДЭА, обладающего большим содержанием монопроизводного, что является ключевым положением для смесей, предлагаемых в настоящем изобретении.

Кватернизованная система, раскрытая в патенте Германии, содержащая 15% МДЭА и 85% ТЭА, приготовлена и сопоставлена с композицией, обладающей таким же отношением количества МДЭА (обладающего большим содержанием алкилированного монопроизводного) к количеству ТЭА, приготовленной путем смешивания отдельных кватернизованных соединений, и с композицией, в которой использовано более значительное отношение количества МДЭА (обладающего большим содержанием алкилированного монопроизводного) к количеству ТЭА. В качестве контроля использовали Национальный продукт "В". Определяли смягчающее воздействие каждой композиции и результаты этого исследования являются следующими:

Смесь мягчителя, типичная для настоящего изобретения, была статистически значимо лучшей, чем смесь, предлагаемая в патенте Германии.

В патенте Германии №19642038 С1 также указано, что кватернизованная система, полученная смешиванием полиаминов до этерификации и кватернизации, превосходно подходила для получения обладающих большим содержанием твердых веществ композиций мягчителей высочайшего качества. Одним из требований, предъявляемым к композициям высочайшего качества, является наличие низкой и стабильной вязкости. Композиции, содержащие 10, 15, 20% активного мягчителя, предложенного в патенте Германии, сопоставляли с композициями, обладающими такими же отношениями количеств ТЭА к количествам МДЭА, полученными при использовании отдельных кватернизованных соединений. Композиция, содержащая 10% активного мягчителя, предлагаемого в настоящей заявке, была включена для сравнения. Измерения вязкости (вискозиметр Brookfield DV 1 с использованием шпинделя №2) проводили сразу же после приготовления композиции (в момент времени 0), а также через 24 и 48 ч. Во все композиции включали 0,8% хлорида кальция.

Полученные данные показывают, что мягчитель, предлагаемый в патенте Германии, при выдерживании загустевает, в особенности при больших содержаниях твердых веществ. Отдельные кватернизованные соединения, смешанные в таком же соотношении, приготовленные при таком же содержании твердых веществ, являются жидкими и стабильными. Смесь, типичная для настоящего изобретения, также обнаруживала низкую и стабильную вязкость.

Хотя настоящее изобретение частично представлено и описано с помощью его предпочтительных вариантов выполнения, специалисты в данной области техники должны понимать, что без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения в примеры и подробности можно внести указанные выше и другие изменения. Поэтому подразумевается, что настоящее изобретение не ограничивается описанными и проиллюстрированными точными примерами и подробностями, а соответствует объему прилагаемой формулы изобретения.

Реферат

Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов, в частности к получению композиций для мягчения тканей. Композиция мягчителя тканей включает смесь, содержащую от примерно 15 до примерно 65% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира триэтаноламина и от примерно 35 до примерно 85% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира метилдиэтаноламина, обладающего содержанием алкилированного кватернизованного сложного моноэфира, равным примерно 10% или более. Использование такой композиции улучшает смягчающую способность тканей. 2 н. и 18 з.п. ф-лы.

Формула

1. Композиция мягчителя тканей, включающая смесь, содержащую от примерно 15 до примерно 65% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира триэтаноламина и от примерно 35 до примерно 85% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира метилдиэтаноламина, указанный кватернизованный сложный эфир метилдиэтаноламина характеризуется содержанием алкилированного кватернизованного сложного моноэфира, равным примерно 10% или более, где кватернизованный сложный эфир триэтаноламина обладает структурной формулой

в которой все R^a по отдельности выбраны из группы, включающей обладающие линейной или разветвленной цепью необязательно замещенные алкильные группы, содержащие от 11 до 23 атомов углерода; R^a1 обозначает C₁-С₄ линейный или разветвленный алкил или С₇-С₁₀ арилалкил; ALK обозначает алкилен, содержащий от 2 до примерно 6 атомов углерода; Z^- обозначает совместимый с мягчителем анион; и х+у = от 1,2 до 2,5, а кватернизованный 15 сложный эфир метилдиэтаноламина обладает следующей структурной формулой:

в которой R^В по отдельности выбраны из группы, включающей обладающие линейной или разветвленной цепью необязательно замещенные алкильные группы, содержащие от 11 до 23 атомов углерода; ALK обозначает алкилен, содержащий от 2 до примерно 6 атомов углерода; k = от 1,2 до 1,7; R^C обозначает С₁-С₄ алкил или С₇-С₁₀ арилалкил; и Z^- обозначает совместимый с мягчителем анион.

11. Жидкая композиция мягчителя тканей, включающая смесь, содержащую от примерно 15 до примерно 65% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира триэтаноламина и от примерно 35 до примерно 85% в пересчете на полную массу смеси кватернизованного сложного эфира метилдиэтаноламина, указанный кватернизованный сложный эфир метилдиэтаноламина обладает содержанием алкилированного кватернизованного сложного моноэфира, равным примерно 10% или более; и воду, где кватернизованный сложный эфир триэтаноламина обладает структурной формулой

в которой все R^a по отдельности выбраны из группы, включающей обладающие линейной или разветвленной цепью необязательно замещенные алкильные группы, содержащие от 11 до 23 атомов углерода; R^a1 обозначает C₁-C₄ линейный или разветвленный алкил или С₇-С₁₀ арилалкил; ALK обозначает алкилен, содержащий от 2 до примерно 6 атомов углерода; Z^- обозначает совместимый с мягчителем анион; и х+у = от 1,2 до 2,5, а кватернизованный сложный эфир метилдиэтаноламина обладает следующей структурной формулой:

в которой R по отдельности выбраны из группы, включающей обладающие линейной или разветвленной цепью необязательно замещенные алкильные группы, содержащие от 11 до 23 атомов углерода; ALK обозначает алкилен, содержащий от 2 до примерно 6 атомов углерода; k = от 1,2 до 1,7; R^с обознач C₁-C₄ алкил или С₇-С₁₀ арилалкил; и Z^- обозначает совместимый с мягчителем анион.