CN104854227A - 含有胺官能硅酮的织物调理剂 - Google Patents
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Abstract
一种织物调理剂组合物，包含支链胺官能硅酮，例如以下结构的胺官能硅酮：
Description
发明背景
织物洗涤后，将织物漂洗并干燥。干燥可通过挂干或干衣机（dryer）干燥来进行。在干衣机中，干燥时间越长，用于干燥织物的能量越多。而且，在洗涤中，可产生泡沫。产生的泡沫越多，漂洗织物所需的水越多。希望减少干燥织物所需的时间和漂洗织物所需的水。
发明简单描述
织物调理剂组合物包含支链胺官能硅酮。
支链胺官能硅酮可具有以下结构：
R是C1-C4烷基,
R'是胺或其盐,
R" 是 (R2SiO)x 或 (R2SiO)y(RSiO)w[(CH2)3R']z,
a 是 1 至 10, 任选 1至5, 1至3, 或 3,
m是1至5,
n是3至20,
p是300至500,
x是50至200,
y是20至100,
w是0至10,
z是0至5; 且
x + y + w + z + p = 500至700。
所述织物调理剂可用于洗涤织物以减少干燥织物所需时间量的方法。
所述织物调理剂可用于洗涤织物以减少洗涤过程中的泡沫产生的方法。
本发明的其它应用领域将因随后提供的详细描述而变得明显。应理解详细描述和具体实施例尽管说明了本发明的优选实施方案，但仅仅是为了例证说明的目的，而不是为了限制本发明的范围。
发明详细描述
以下优选实施方案的描述本质上仅仅是例证性的，无论如何都不是为了限制本发明、其应用或用途。
织物调理剂组合物包含支链胺官能硅酮。支链胺官能硅酮可具有以下结构：
R 是 C1-C4 烷基,
R'是胺或其盐,
R" 是 (R2SiO)x 或(R2SiO)y(RSiO)w[(CH2)3R']z,
a是1 至 10, 任选 1至5, 1至3, 或3,
m 是 1至5,
n是3至20,
p是300至500,
x是50至200,
y是20至100,
w是0至10,
z是0至5; 且
x + y + w + z + p = 500至700。
支链胺官能硅酮可为乳液SR2硅酮，得自墨西哥的Provista S.A.
de C.V。
在某些实施方案中，支链胺官能硅酮具有1,000 至
200,000, 任选10,000 至
100,000, 或 38,000 至
52,000的重量平均分子量。在某些实施方案中，分子量为约45,000。在某些实施方案中，支链胺官能硅酮不是成膜聚合物。在某些实施方案中，(RSiO) 或 (R2SiO)部分中至少80%的R基团是甲基。在某些实施方案中，胺选自-NH2, NHR, -N(R)2,
-NH-(CH2)b-NH2, 和
-N(R)3 +,其中b 是 1 至 6, 任选 1 至 2, 或 2, 优选 -NH2。在某些实施方案中，R" 是 (R2SiO)x。
在某些实施方案中，支链胺官能硅酮存在的量为组合物重量的0.02 至 2%，任选为组合物重量的0.05 至
1.25%, 0.1 至 1.25%, 0.1 至 0.9%, 0.1 至
0.5%, 0.1 至 0.4%, 0.2 至 0.5%, 或 0.3 至 0.4%。
支链胺官能硅酮通过在洗涤过程中沉积在织物上而减少干燥织物所需的时间。胺基具有对织物的亲和性并沉积在织物上。织物上的水通过聚合物上的亲水基团迁移，然后作为载体促进水的蒸发。
可在洗涤方法的任何步骤期间使用该组合物。在一个实施方案中，组合物在清洗周期中添加。在一个实施方案中，组合物在漂洗周期中添加。组合物可至少3次或至少5次用于洗涤织物。
织物调理剂还可含有阳离子织物软化剂。在某些实施方案中，软化剂是选自以下的阳离子软化剂：酯季铵盐(esterquats)、咪唑啉鎓季铵盐（imidazolinium quats）、二脂肪二酰胺甲基硫酸铵(difatty diamide ammonium methyl
sulfate)、二牛油二甲基氯化铵(ditallow dimethyl ammonium chloride)及其混合物。
在某些实施方案中，阳离子织物软化剂是酯季铵盐。酯季铵盐可具有下式：
其中R4是具有8－22个碳原子的脂族烃基，R2 和 R3表示(CH2)s-R5，其中R5是含有8－22个碳原子的烷氧基羰基、苄基、苯基、C1-C-4烷基取代的苯基、OH 或 H; R1是(CH2)t-R6,其中R6是苄基、苯基、C1-C-4烷基取代的苯基、OH 或 H; q, s, 和 t各自独立为1－3的整数；X-是软化剂相容的阴离子。
上述的单、二和三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 triethanolamine 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、二和三酯季铵盐的重量百分比在100%基础上归一化。由于存在10% 至 15%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、二酯季铵盐和三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、二酯季铵盐和三酯季铵盐的总量。
在某些实施方案中，基于脂肪酸总重量的饱和脂肪酸的百分比是45 至 75%。使用该百分比饱和脂肪酸的酯季铵盐组合物没有100％饱和材料的加工缺点。当用于织物软化时，该组合物提供良好的消费者感知的织物软化效果，同时保持良好的芳香剂递送效果。在其它实施方案中，所述量为至少50,
55, 60, 65 或 70 至最多75%。在其它实施方案中，所述量为不超过70, 65, 60, 55, 或 50至最低45%。在其它实施方案中，所述量为50 至 70%, 55 至 65%, 或 57.5 至 67.5%。在一个实施方案中，饱和脂肪酸链的百分比为脂肪酸的约62.5%重量。在该实施方案中，这可得自50:50比例的硬:软脂肪酸。
“硬”是指脂肪酸接近完全氢化。在某些实施方案中，完全氢化的脂肪酸具有10或更小的碘值。“软”是指脂肪酸仅仅是部分氢化的。在某些实施方案中，仅仅是部分氢化的脂肪酸具有至少40的碘值。在某些实施方案中，部分氢化的脂肪酸具有40 至 55的碘值。碘值可通过ASTM D5554-95 (2006)测定。在某些实施方案中，硬脂肪酸和软脂肪酸的比例为70:30
至 40:60。在其它实施方案中，该比例是60:40
至 40:60 或
55:45 至 45:55。在一个实施方案中，该比例是约50:50。因为在这些具体的实施方案中，硬脂肪酸和软脂肪酸各自包含不同饱和（氢化）程度的范围，完全饱和的脂肪酸的实际百分比可能改变。在某些实施方案中，软牛油含有约47％重量饱和链。
可通过使用脂肪酸混合物制备酯季铵盐获得饱和脂肪酸百分比，或者可通过将酯季铵盐与不同量的饱和脂肪酸混合获得所述百分比。
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。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。
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。以固体形式，酯季铵盐可以在洗衣店中由干衣机布（dryer
sheet）递送。在某些实施方案中，所述溶剂包含水。
AI指单酯季铵盐、二酯季铵盐和三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。在某些实施方案中，递送的AI为2.8 至 8克/负载。在其它实施方案中，递送的AI为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。
阳离子织物调理剂例如酯季铵盐可以存在的量为组合物的0.5 至 20%重量。在其它实施方案中，所述量为1 至 20,
1 至 15, 或 1 至 10% 重量。
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，芳香剂油的总量为组合物的0.3 至 3 重量 %。芳香剂可以是游离形式、包囊的或二者兼具。
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。
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。
织物调理剂还可含有增稠剂。在一个实施方案中，增稠聚合物为FLOSOFT™
DP200聚合物，来自SNF Floerger，描述于授予Smith等的美国专利6,864,223号中，作为FLOSOFT™ DP200销售，为水溶性交联阳离子聚合物，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。适当的增稠剂是水溶性交联阳离子乙烯基聚合物，其使用70 至 300 ppm, 优选75 至 200 ppm,最优选80 至 150 ppm水平的二官能乙烯基加成单体交联剂交联。这些聚合物进一步描述于U.S专利4,806,345号，可使用的其它聚合物公开于WO 90/12862。通常，这样的聚合物作为油包水乳液制备，其中交联的聚合物分散在矿物油中，可含有表面活性剂。在最终产品制备中，与水相接触，乳液逆转，使水溶性聚合物膨胀。最优选的增稠剂是丙烯酸季铵盐或甲基丙烯酸季铵盐与丙烯酰胺共聚单体的交联共聚物。相应地，增稠剂提供显示长期储存稳定性的织物软化组合物，允许存在较高含量的电解质而不影响组合物稳定性。另外，织物软化组合物在对其施用剪切时保持稳定。在某些实施方案中，该增稠聚合物的量为至少0.001
重量 %。在其它实施方案中，所述量为0.001
至 0.35 重量 %。
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。在其它实施方案中，所述组合物可包含谷氨酸, N,N-二乙酸,四钠盐，可作为Dissolvine™ GL得自AkzoNobel。
在某些实施方案中，该组合物可包括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消泡剂或Antifom™ 1086，由Provista制造。在某些实施方案中，量为0.05 至 0.8 重量%。
在某些实施方案中，组合物还可包含十六烷基三甲基氯化铵。在某些实施方案中，十六烷基三甲基氯化铵存在的量为0.001
至 5 重量 %。在某些实施方案中，十六烷基三甲基氯化铵存在于聚合物乳液中。在该乳液中，十六烷基三甲基氯化铵的量为乳液的2 至 8重量％，或组合物的0.001 至 0.6 重量 %。当包含十六烷基三甲基氯化铵时，十六烷基三甲基氯化铵与支链胺官能硅酮的组合减少洗涤中的泡沫产生，这减少了所需漂洗量。
具体实施方案
以下实施例中，物质的量是基于所述物质供应的重量。
| 物质 (重量 %) | 对比 | 实施例 |
| Tetranyl™ AHT5090酯季铵盐，来自Kao | 7.8 | 7.8 |
| 乳酸 (80% 活性物) | 0.0625 | 0.0625 |
| Dequest™ 2000氨基三甲基膦酸 | 0.05 | 0.05 |
| FLOSOFT™ DP200增稠聚合物 | 0.135 | 0.135 |
| 支链胺官能硅酮聚合物 (30%聚合物) | 0 | 2 |
| 水和少量物质(芳香剂, 防腐剂, 着色剂) | Q.S. 至100 | Q.S. 至100 |
制备方法
称所需量的蒸馏水于烧杯中。加氨基三甲基膦酸和乳酸至水中并混合。加热至40°C。用顶置式搅拌器以250 RPM将该溶液搅拌2分钟。在烧杯中，将酯季铵盐加热至65°C。将酯季铵盐加入溶液，同时在400 RPM下搅拌。混合该溶液10分钟。将SNF™聚合物加入溶液并搅拌10分钟。将聚醚聚合物加入溶液，同时在250
RPM下搅拌。将溶液混合5分钟。检查混合物的温度。一冷却至室温后，滴加任何芳香剂。
用织物软化剂处理织物
对于每份制品，制备约1.8kg负载，含5块粗斜纹棉布（denim）样品（100%棉粗斜纹棉布，35 X 35 cm长，约50 g/块布样），具有1.6 kg压舱负载(ballast load)，以供测试（洗衣机）。
对每块布样称重并记录测量结果。
使用记号笔，用分别的产品识别码标记布块样品。
对每次清洗称出清洁剂样品和织物软化剂。
应通过进行清洗周期清洁洗衣机。
对具有规定清洗时间的定制周期(custom cycle)设置清洗控制程序(wash
controls)。将清洁剂和织物软化剂加至洗衣机中分别的室。将布块样品和压舱负载加至洗衣机。
启动清洗周期
清洗规定量的时间
取出清洗负载和布块样品供手洗漂洗。
所有经处理的衣物被漂洗并悬挂以干燥而不扭绞。使衣物悬挂5分钟滴去过量的水，然后称重。
试验中评价35 cm粗斜纹棉布块样品(35 cm x 35 cm)。每次处理评价多达5块粗斜纹棉布样品作为重复，以避免试验误差。保留的水的百分比如下所示，与没有该聚合物的织物调理剂以及用水漂洗的对比例比较。
表 1
| 样品 | 水保留 (%) |
| 含有聚合物的本发明样品 | 85.3 |
| 没有聚合物的对照软化剂 | 87.5 |
| 仅用水清洗 | 89.3 |
从上表可见，含有聚合物的本发明组合物具有更少的水保留，需要较少的干燥。
% 水保留基于下式计算
实施例 2
制备以下组合物进行测试，测定起泡的减少。
将以上组合物的每一种110ml加入具有60升水的水容器中。
将10件长袖衬衫在该容器中浸5次以模拟漂洗。由5名评审小组成员根据泡沫产生标准评价衬衫。1表示无泡沫，2表示轻微泡沫，3表示中等泡沫，4表示丰富的泡沫，5表示很丰富的泡沫。所有衬衫评分的平均值见以下表2。
表 2
| 样品 | 评分 |
| 对照 | 3.36 |
| 1% 聚合物 | 2.93 |
| 2%聚合物 | 2.5 |
可见当包含支链胺官能硅酮聚合物时，产生的泡沫量减少。
全文所用的范围是以缩略形式使用的，用于描述该范围内的每一个值。该范围内的任何值可选作该范围的端点。另外，这里引用的所有参考文件在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。
除非另有特别说明，这里和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的活性重量。
Claims (18)
1. 一种织物调理剂组合物，包含支链胺官能硅酮。
2. 权利要求1的织物调理剂，其中所述支链胺官能硅酮具有以下结构：
R是C1-C4
烷基,
R' 是胺或其盐,
R" 是 (R2SiO)x
或 (R2SiO)y(RSiO)w[(CH2)3R']z,
a是1 至 10, 任选 1至5, 1至3, 或 3,
m是1至5,
n是3至20,
p是300至500,
x是50至200,
y是20至100,
w是0至10,
z是0至5; 且
x + y + w + z + p = 500至700。
3. 前述权利要求中任一项的织物调理剂，其中所述支链胺官能硅酮具有1,000 至 200,000, 任选 10,000 至 100,000 或 38,000 至
52,000的重量平均分子量。
4. 前述权利要求中任一项的织物调理剂，其中所述支链胺官能硅酮不是成膜聚合物。
5. 权利要求2－4中任一项的织物调理剂，其中(RSiO) 或 (R2SiO)部分中至少80%的R基团是甲基。
6. 权利要求2－5中任一项的织物调理剂，其中胺选自-NH2, NHR, -N(R)2, -NH-(CH2)b-NH2,
和 -N(R)3 +,其中b 是 1 至 6, 任选 1 至 2, 或 2。
7. 权利要求2－6中任一项的织物调理剂，其中胺是-NH2。
8. 权利要求2－7中任一项的织物调理剂，其中R" 是 (R2SiO)x。
9. 前述权利要求中任一项的织物调理剂，其中支链胺官能硅酮存在的量为组合物重量的0.02 至 2%，任选为组合物重量的0.05 至
1.25%, 0.1至1.25%, 0.1至0.9%, 0.1至0.5%, 0.1至0.4%, 0.2至0.5%,
或 0.3至0.4%。
10. 前述权利要求中任一项的织物调理剂，还包含阳离子织物软化剂。
11. 权利要求10的织物调理剂，其中阳离子织物调理剂存在的量为组合物重量的0.5 至 20%，任选1 至 20, 1 至 15, 或 1 至 10%重量。
12. 权利要求10－11中任一项的织物调理剂，其中阳离子织物软化剂为酯季铵盐。
13. 前述权利要求中任一项的织物调理剂，其中所述组合物为水性组合物。
14. 前述权利要求中任一项的织物调理剂，其中所述组合物还包含十六烷基三甲基氯化铵，任选该十六烷基三甲基氯化铵的量为0.001 至 5 重量 %。
15. 一种用于减少干燥织物所需时间的方法，包括用权利要求1－14中任一项的组合物洗涤织物。
16. 权利要求15的方法，其中所述洗涤重复至少3次，任选至少5次。
17. 一种用于减少织物洗涤过程中的泡沫产生的方法，包括用权利要求1－14中任一项的组合物洗涤织物。
18. 权利要求1－14中任一项的组合物用于减少干燥织物所需时间或减少洗涤过程中的泡沫产生的用途。
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