專利名稱：濃含水可生物降解季銨織物柔軟組合物分散液的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軟化化合物；穩(wěn)定、均相、較好是濃的、含水液體和固體紡織品處理組合物；和用于制造所述組合物的中間組合物和/或方法。具體地說，它尤其涉及用于紡織品洗滌操作的漂洗周期中提供優(yōu)異織物軟化/靜電控制效果的紡織品軟化化合物和組合物，該組合物的特征是優(yōu)異的貯存與粘度穩(wěn)定性以及可生物降解性。
背景技術(shù)：
先有技術(shù)公開了與配制和制備穩(wěn)定織物調(diào)理配方有關(guān)的許多問題。例如，見1975年9月9日公布的Neiditch等人美國(guó)專利No.3,904,533。1989年10月4日提交的日本公開特許公報(bào)(Japanese Laid Open Publication)1,249,129公開了含有兩條由酯鍵隔開的長(zhǎng)疏水鏈的織物柔軟劑活性成分(“雙酯季銨化合物”)的分散問題并用快速混合法解決這個(gè)問題。1991年11月19日公布的Chang美國(guó)專利No.5,066,414公開并請(qǐng)求了如下專利權(quán)含有含至少一個(gè)酯鍵的季銨鹽、非離子型表面活性劑如線型烷氧基化醇和液體載體的混合物的組合物，用于提高穩(wěn)定性和可分散性。1988年8月30日公布的Straathof等人美國(guó)專利No.4,767,547請(qǐng)求了如下專利權(quán)含有雙酯或者單酯季銨化合物(其中氨上有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)甲基基團(tuán))、通過保持2.5～4.2的臨界低pH來穩(wěn)定的組合物。
1983年8月30日公布的Verbruggen美國(guó)專利No.4,401,578公開了作為織物柔軟劑的粘度控制劑的烴類、脂肪酸、脂肪酸酯和脂肪醇(所公開的織物柔軟劑在疏水鏈上任選地含有酯鍵)。優(yōu)先權(quán)日期為1988年5月27日的WO 89/115 22-A(DE 3,818,061-A；EP-346,634-A)公開了雙酯季銨織物柔軟劑成分加一種脂肪酸。歐洲專利No.243,735公開了山梨糖醇酐酯加雙酯季銨化合物，用來改善濃柔軟劑組合物的分散。
在優(yōu)先權(quán)日期為1988年4月2日的歐洲專利No.336,267-A中，公開了雙酯季銨化合物和一種脂肪酸、硫酸烷酯或烷基磺酸陰離子。1989年2月28日公布的Walley美國(guó)專利No.4,808,321公開了含有氯化二脂(ditallow)二甲銨的單酯類似物的織物柔軟劑組合物，該組合物通過高剪切混合在一種液體載體中分散成亞微米顆粒，也可以任選地用乳化劑如非離子型C14-18乙氧基化物使顆粒穩(wěn)定。
1987年11月4日公布的Nusslein等人歐洲專利申請(qǐng)243,735公開了山梨糖醇酐酯加雙酯季銨化合物，用以改善濃分散液的可分散性。
1991年1月23日公布的Tandela等人歐洲專利申請(qǐng)409,502公開了諸如酯季銨化合物和一種脂肪酸材料或其鹽。
優(yōu)先權(quán)日期為1986年3月12日的Nusslein等人歐洲專利申請(qǐng)240,727公開了雙酯季銨化合物和皂類或脂肪酸類，用于提高在水中的可分散性。
先有技術(shù)也公開了通過(例如)用羥乙基代替兩條疏水鏈中的甲基基團(tuán)或用聚烷氧基代替其中的烷氧基基團(tuán)來改變雙酯季銨化合物結(jié)構(gòu)的化合物。具體地說，1975年10月28日公布的Kang等人美國(guó)專利No.3,915,867公開了用羥乙基基團(tuán)代替甲基基團(tuán)。1988年11月21日提交的日本專利申請(qǐng)63-194316中公開了在長(zhǎng)疏水基團(tuán)中有特定順/反含量的柔軟劑材料。1992年11月20日公布的日本專利申請(qǐng)4-333,667公開了含有在酯烷基基團(tuán)中總飽和/不飽和比為2/98～30/70的雙酯季銨化合物的液體柔軟劑組合物。
以上專利和專利申請(qǐng)全部列為本文參考文獻(xiàn)。
發(fā)明概述本發(fā)明提供可生物降解的紡織品軟化組合物和化合物，它們有優(yōu)異的可濃縮性、靜電控制、軟化作用、和濃的含水組合物的貯存穩(wěn)定性。此外，這些組合物在世界各地的洗滌條件下提供這些優(yōu)點(diǎn)，并最大限度減少使用外來組分進(jìn)行穩(wěn)定性和靜電控制，減少了環(huán)境化學(xué)品負(fù)荷。
本發(fā)明的化合物是季銨化合物，其中脂肪?；鶊F(tuán)的碘值(Ⅳ)為大于約5至小于約100，當(dāng)?shù)庵敌∮诩s25時(shí)順/反異構(gòu)體重量比為大于約30/70，不飽和水平低于約65％(重量)，其中所述化合物能形成濃的含水組合物，在碘值大于約10時(shí)其濃度大于約13％(重量)，除該化合物的原材料中存在的正常極性有機(jī)溶劑或所添加的電解質(zhì)外，無需粘度改性劑，且其中來自牛脂的任何脂肪?；鶊F(tuán)都必須改性。
這些組合物可以是含水液體，較好是濃的、含有約5％～約50％、較好是約15％～約40％、更好是約15％～約35％、甚至更好的是約15％～約32％所述可生物降解，較好是雙酯軟化化合物，或者可進(jìn)一步濃縮成顆粒狀固體，其中含有約50％～約95％、較好是約60％～約90％所述軟化化合物。
可以向顆粒狀固體組合物中加水，形成稀的或濃的液體柔軟劑組合物，使所述軟化組合物的濃度為約5％～約50％、較好是約5％～約35％、更好是約5％～約32％。顆粒狀固體組合物也可以直接用于漂洗槽中提供足夠的使用濃度(例如，約10～約1,000ppm，較好是約50～約500ppm總活性組分)。液體組合物可以添加到漂洗槽中提供同樣的使用濃度。提供固體形式的組合物能節(jié)省產(chǎn)品貨運(yùn)費(fèi)用(重量小)，也能節(jié)省組合物加工費(fèi)用(加工成固體形式所需的剪切和熱量投入較少)。
本發(fā)明也提供濃的含水可生物降解紡織品柔軟劑組合物(分散液)的制備工藝，且所述分散液中的柔軟劑賦形劑有優(yōu)異的脫水作用，包括兩級(jí)添加電解質(zhì)，從而導(dǎo)致連續(xù)相中有更多的水和所述濃的含水組合物有更大的流動(dòng)性。這種工藝也包括在低于常規(guī)溫度添加香料，以阻滯某些香料成分分配到柔軟劑賦形劑中，從而提高粘度穩(wěn)定性。此外，在一個(gè)單獨(dú)的混合容器中，在常溫下向濃的液體織物柔軟劑中添加香料，最大限度減少了它們的揮發(fā)作用和各批之間的交叉污染，也簡(jiǎn)化了制造操作。
發(fā)明的詳細(xì)說明(A)雙酯季銨化合物(DEQA)本發(fā)明涉及DEQA化合物和含有DEQA作為基本成分的組合物DEQA的通式為(R)4-m-N+-[(CH2)n-Y-R2]mX-式中每個(gè)Y=-O-(O)C-，或-C(O)-O-；m=2或3；每個(gè)n=1～4；每個(gè)R取代基是一個(gè)短鏈C1-C5、較好是C1-C3烷基、例如，甲基(最好)、乙基、丙基等、芐基，或它們的混合物；每個(gè)R2是一個(gè)長(zhǎng)鏈、至少部分不飽和(碘值(Ⅳ)大于約5至小于約100)的C11-C21烴基或有取代的烴基取代基，而相反離子X-可以是任何一種柔軟劑可兼容的陰離子，例如，氯根、溴根、甲基硫酸根、甲酸根、硫酸根、硝酸根等。
用全飽和?；鶊F(tuán)制備的DEQA化合物是可迅速生物降解的，而且是優(yōu)異的柔軟劑。然而，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，用至少部分不飽和的?；鶊F(tuán)制備的化合物有很多優(yōu)點(diǎn)(即可濃縮性和良好貯存粘度)，而且當(dāng)滿足某些條件時(shí)對(duì)消費(fèi)產(chǎn)品是高度可接受的。
為獲得使用不飽和酰基基團(tuán)的效益而必須調(diào)整的變量包括脂肪酸的碘值(Ⅳ)；脂肪酰基基團(tuán)中的順/反異構(gòu)體重量比；和脂肪酸和/或DEQA的氣味。以下凡提到碘值的地方均系指脂肪?；鶊F(tuán)的碘值(Ⅳ)，而不是所生成DEQA化合物的碘值。
當(dāng)脂肪?；鶊F(tuán)的碘值在大約20以上時(shí)，DEQA提供優(yōu)異的抗靜電效應(yīng)。在織物用轉(zhuǎn)鼓式干燥機(jī)干燥的情況下，和/或在使用會(huì)產(chǎn)生靜電的合成材料的情況下，抗靜電效應(yīng)是特別重要的。當(dāng)?shù)庵荡笥诩s20、較好大于約40時(shí)，實(shí)現(xiàn)最大靜電控制。當(dāng)使用全飽和DEQA組合物時(shí)，靜電控制效果不良。此外，如以下所討論的，可濃縮性隨碘值增大而增大。可濃縮性的效益包括少使用包裝材料；少使用有機(jī)溶劑；尤其揮發(fā)性有機(jī)溶劑；少使用可能無益于性能改善的濃縮助劑；等。
隨著碘值提高，有可能產(chǎn)生臭味問題。令人驚奇的是，一些十分理想的、容易得到的脂肪酸來源如牛脂，盡管采用化學(xué)的和機(jī)械的加工步驟使原料牛脂轉(zhuǎn)變成成品DEQA，其臭味仍會(huì)伴隨DEQA化合物。這樣的來源必須用諸如技術(shù)上眾所周知的吸收、蒸餾(包括吹脫、如汽提)加以除臭。此外，還必須小心謹(jǐn)慎，通過添加抗氧劑、抗菌劑等，最大限度減少所生成脂肪?；鶊F(tuán)對(duì)氧和/或細(xì)菌的接觸。與不飽和脂肪?；鶊F(tuán)有關(guān)的額外費(fèi)用和努力，被此前沒有認(rèn)識(shí)到的卓越可濃縮性和/或性能證明是有理由的。例如，含有不飽和脂肪?；鶊F(tuán)的DEQA可以濃縮到大約13％以上，而無需額外的濃縮助劑，特別是如以下所討論的表面活性劑濃縮助劑。
從高度不飽和的脂肪?；鶊F(tuán)即總不飽和度在約65％(重量)以上的脂肪?；鶊F(tuán)衍生的DEQA，并沒有提供抗靜電效果方面的任何額外改善。然而，它們也許能提供其它效益，例如改善織物的吸水性。一般來說，對(duì)于可濃縮性、脂肪?；鶃碓吹淖畲蠡?、優(yōu)異柔軟性、靜電控制等而言，較好是碘值范圍為約40～約60。
這些雙酯化合物的高濃水分散液在低溫(40°F)貯存期間可能凝膠化和/或稠化。僅從不飽和脂肪酸制成的雙酯化合物最大限度減少了這個(gè)問題，但除此之外更可能引起惡臭形成。令人驚奇的是，從碘值為約5～約25，較好約10～約25，更好的是約15～約20且順/反異構(gòu)體重量比為大于約30/70、較好大于約50/50、更好的是大于約70/30的脂肪酸制成的這些雙酯化合物的組合物是低溫貯存穩(wěn)定的，且臭味形成微不足道。這些順/反異構(gòu)體重量比提供這些碘值范圍的最佳可濃縮性。在約25以上的碘值范圍，順/反異構(gòu)體之比是不太重要的，除非需要更高的濃度。以下描述碘值與可濃縮性之間的關(guān)系。對(duì)于任何碘值，在含水組合物中穩(wěn)定的濃度取決于穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)(例如，穩(wěn)定范圍低達(dá)約5℃；穩(wěn)定范圍低達(dá)0℃；不凝膠化；凝膠化但加熱時(shí)恢復(fù)，等)和存在的其它組分，但穩(wěn)定的濃度可通過添加濃縮助劑(在以下更詳細(xì)地描述)以達(dá)到所希望的穩(wěn)定性而提高。
一般來說，為降低多不飽和度和降低碘值以保證良好顏色和改善臭味與臭味穩(wěn)定性而進(jìn)行的脂肪酸加氫，會(huì)導(dǎo)致分子中高度的反式構(gòu)型。因此，從低碘值脂肪?；鶊F(tuán)衍生的雙酯化合物，可以通過使全加氫脂肪酸與輕度加氫脂肪酸以能提供約5～約25碘值的比例混合來制作。輕度硬化脂肪酸的多不飽和含量應(yīng)當(dāng)?shù)陀诩s5％、較好低于約1％。在輕度硬化期間，順/反異構(gòu)體重量比是用技術(shù)上已知的方法控制的，例如，通過最佳混合，使用特定催化劑、提供高H2可得性等。有高順/反異構(gòu)體重量比的輕度硬化脂肪酸是商業(yè)上可得的(例如FINA公司的Radiacid 406)。
也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了雙酯季銨化合物在熔融貯存中的良好化學(xué)穩(wěn)定性，原材料中的含濕量必須加以控制，較好使之降低到約1％以下，更好的是降低到約0.5％水分以下。貯存溫度應(yīng)保持得盡可能低，且仍保持一種流體材料，理想地是在約120°F～約150°F這一范圍。穩(wěn)定性和流動(dòng)性的最佳貯存溫度取決于用來制造雙酯季銨化合物的脂肪酸的特定碘值和所選擇溶劑的水平/類型。重要的是要提供良好的熔融貯存穩(wěn)定性，以提供一種商業(yè)上可行的、在制造作業(yè)的材料正常運(yùn)輸/貯存/處置中不會(huì)降解的原材料。
本發(fā)明的組合物含有下列水平的DEQAⅠ．固體組合物約50％～約95％，較好是約60％～約90％，和Ⅱ．液體組合物約5％～約50％，較好是約15％～約40％，更好的是約15％～約35％，甚至更好是約15％～約32％。
要理解的是，取代基R和R2可以任選地有不同基團(tuán)如烷氧基或羥基基團(tuán)取代。較好的化合物可以認(rèn)為是氯化二牛脂二甲銨(DTDMAC)即一種廣泛使用的織物柔軟劑的雙酯變種。至少80％的DEQA呈雙酯形式，而0％～約20％，較好低于約10％，更好的是低于約5％可以是DEQA單酯(例如，只有一個(gè)-Y-R2基團(tuán))。
如本文中所使用的，當(dāng)提到雙酯時(shí)，它將包括通常存在的單酯。對(duì)于軟化來說，在無/低洗滌劑帶出洗滌條件下，單酯的百分率應(yīng)盡可能低，較好不高于約2.5％。然而，在高洗滌劑帶出條件下，較好有一些單酯。雙酯與單酯的總比值為約100∶1～約2∶1，較好為約50∶1～約5∶1，更好的是約13∶1～約8∶1。在高洗滌劑帶出條件下，雙/單酯比較好是約11∶1。單酯的存在水平可以在DEQA的制造中控制。
用飽和?；鶊F(tuán)即碘值約5或更低的?；鶊F(tuán)制備的DEQA化合物，可以部分地用來代替用碘值大于約20的不飽和?；鶊F(tuán)制備的本發(fā)明DEQA化合物。這種部分代替可以減少與不飽和DEQA有關(guān)的臭味。這個(gè)比例是約0.2∶1～約8∶1，較好是約0.25∶1～約4∶1，最好是約0.3∶1～約1.5∶1。
以下是非限制性實(shí)例(其中所有長(zhǎng)鏈烷基取代基都是直鏈的)飽和的[HO-CH(CH3)CH2][CH3]+N[CH2CH2OC(O)C15H31]2Br-[C2H5]2N[CH2CH2OC(O)C17H35]2Cl-[CH3][C2H5]+N[CH2CH2OC(O)C13H27]2 I-[C3H7][C2H5]+N[CH2CH2OC(O)C15H31]2SO4CH3 [CH3]2+N[CH2CH2OC(O)R2]2Cl-式中-C(O)R2是從飽和動(dòng)物脂衍生的。
不飽和的 [CH3]+N[CH2CH2OC(O)C15H29]2Br-[C2H5]2+N[CH2CH2OC(O)C17H33]2Cl-[CH3][C2H5]+N[CH2CH2OC(O)C13H25]2I-[C3H7][C2H5]+N[CH2CH2OC(O)C15H24]2SO4-CH3 [CH2CH2OH][CH3]+N[CH2CH2OC(O)R2]2Cl-[CH3]2+N[CH2CH2OC(O)R2]2Cl-式中-C(O)R2是從部分加氫牛脂或改性牛脂衍生的，具有本文中所述特征。
特別令人驚奇的是，仔細(xì)的pH控制可以顯著改善使用不飽和DEQA的組合物的產(chǎn)品氣味穩(wěn)定性。
此外，由于上述化合物(雙酯)對(duì)水解有點(diǎn)兒敏感，因而當(dāng)用來配制本發(fā)明組合物時(shí)，應(yīng)當(dāng)相當(dāng)小心地處置它們。例如，本發(fā)明的穩(wěn)定液體組合物是在約2～約5、較好約2～約4.5、更好的是約2～約4這一范圍內(nèi)的pH配制的。對(duì)于最佳產(chǎn)品氣味穩(wěn)定性，當(dāng)?shù)庵荡笥诩s25，pH是約2.8～約3.5，對(duì)于“無香型”(無香料)或清香型產(chǎn)品尤其如此。這對(duì)于所有DEQA顯然都是真實(shí)的，但對(duì)于本文中提到的較好DEQA，即其碘值大于約20、較好大于約40的DEQA，則尤其真實(shí)。隨著碘值增大，這個(gè)限制就更加重要。pH可以通過添加Bronsted酸來調(diào)節(jié)。以上pH范圍是在該組合物未事先用水稀釋的情況下確定的。
適用Bronsted酸的實(shí)例包括無機(jī)酸、羧酸、尤其低分子量(C1-C5)羧酸和烷基磺酸。適用的無機(jī)酸包括HCl、H2SO4、HNO3和H3PO4。適用的有機(jī)酸包括甲酸、乙酸、甲磺酸和乙磺酸。較好的酸是鹽酸、磷酸和檸檬酸。
雙酯季銨化合物的合成本發(fā)明中使用的較好可生物降解雙酯季銨軟化化合物的合成可用下述兩步工藝進(jìn)行步驟A胺的合成 RC(O)=從除臭軟牛脂(輕度硬化)衍生。
胺在一個(gè)配備加料漏斗、溫度計(jì)、機(jī)械攪拌器、冷凝器和氬氣吹掃裝置的22升三頸燒瓶中，把N-甲基二乙醇胺(440.9,3.69mol)和三乙胺(561.2g,5.54mol)溶于CH2Cl2(121)中。除臭、輕度硬化、軟的牛脂脂肪酰氯(2.13kg,7.39mol)溶于21CH2Cl2中，并緩緩添加到該胺溶液中。然后將胺溶液加熱到35℃，以使溶液中的脂肪酰氯保持它添加時(shí)的樣子。酰氯的添如使反應(yīng)溫度上升至回流溫度(40℃)。酰氯添加要慢到足以保持回流，但不要快到使二氯甲烷從冷凝器頂部流失。這種添加應(yīng)當(dāng)進(jìn)行1.5小時(shí)。溶液再回流加熱另外3小時(shí)。除去熱量，反應(yīng)攪拌2小時(shí)，以冷卻至室溫。添加CHCl3(121)。此溶液用1加侖飽和NaCl和1加侖飽和Ca(OH)2洗滌。讓有機(jī)層在室溫靜置過夜。然后用50％K2CO3(每次2加侖)萃取三次。此后進(jìn)行2次飽和NaCl洗滌(每次2加侖)。這些萃取期間形成的任何乳化都是用添加CHCl3和/或飽和鹽水并在蒸汽浴上加熱來溶解。然后有機(jī)層用MgSO4干燥、過濾和濃縮至干。產(chǎn)率是2.266kg軟牛脂前體胺雙酯。二氧化硅薄層色譜(TLC)分析(75％乙醇/25％己烷，在Rf0.69有一個(gè)斑點(diǎn))。步驟B季銨化 軟牛脂前體胺(2.166kg,3.47mol)在蒸汽浴上與CH3CN(1加侖)一起加熱，直至它變成流體。然后，將混合物傾入一個(gè)盛有CH3CN(4加侖)的10加侖玻璃襯里攪拌的Pfaudler反應(yīng)器中。通過一根管添加CH3Cl(25磅，液體)，反應(yīng)加熱至80℃，進(jìn)行6小時(shí)。CH3CN/胺溶液從反應(yīng)器中取出，過濾，讓固體在室溫干燥過周末。濾旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至于，令其風(fēng)干過夜，并與另一份固體合并。產(chǎn)率2.125kg白色粉末。
雙酯季銨軟化化合物也可以用其它工藝合成 0.6mol二乙醇·甲胺置于一個(gè)配備回流冷凝器、氬氣(或氮?dú)?入口和兩個(gè)加料漏斗的3升三頸燒瓶中。在一個(gè)加料漏斗中放置0.4mol三乙胺，而在第二個(gè)加料漏斗中放置1.2mol棕櫚酰氯的二氯甲烷1∶1溶液。向盛有胺的反應(yīng)燒瓶中添如二氯甲烷(750ml)，并加熱到35℃(水浴)。滴加三乙胺，使溫度上升至40-45℃，同時(shí)攪拌半小時(shí)。滴加棕櫚酰氯/二氯甲烷溶液，在惰性氣氛下在40-45℃加熱過夜(12-16小時(shí))。
反應(yīng)混合物冷卻至室溫，用氯仿(1500ml)稀釋。產(chǎn)品的氯仿溶液置于一個(gè)分液漏斗(41)中，用飽和NaCl、稀Ca(OH)2、50％K2CO3(3次)*、最后用飽和NaCl洗滌。收集有機(jī)層，用MgSO4干燥，過濾，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法脫除溶劑。最后干燥是在高真空(0.25mmHg)下進(jìn)行的。
*注意50％K2CO3層將在氯仿層之下。
步驟B季銨化 來自步驟A的0.5mol甲基·二(棕櫚油酸乙醇酯)胺置于一個(gè)高壓釜套管中，同時(shí)加200-300ml乙腈(無水)。然后把樣品插入高壓釜中，用N2(16275mmHg/21.4ATM)吹掃三次，用CH3Cl吹掃一次。反應(yīng)在3604mmHg/4.7ATM的壓力下在CH3Cl中加熱到80℃，進(jìn)行24小時(shí)。然后從反應(yīng)混合物中取出高壓釜套管。把樣品溶于氯仿中，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法脫除溶劑，隨后進(jìn)行高真空(0.25mmHg)干燥。
商業(yè)上可用來制造較好雙酯季銨化合物的另一種工藝是脂肪酸(例如牛脂脂肪酸)與甲基二乙醇胺反應(yīng)。利用眾所周知的反應(yīng)方法生成胺雙酯前體。然后如上面所討論的那樣與甲基氯反應(yīng)，生成雙酯季銨化合物。
上述反應(yīng)工藝在雙酯軟化化合物生產(chǎn)技術(shù)上是普遍知道的。為了達(dá)到以上所述的碘值，順/反比和不飽和百分率，通常必須對(duì)這些工藝做額外改變。
(B)任選的粘度/可分散性改性劑如前面所述，可以制備無需添加濃縮助劑就是穩(wěn)定的，相當(dāng)濃的不飽和DEQA組合物。然而，本發(fā)明的組合物需要有機(jī)和/或無機(jī)濃縮助劑，以便達(dá)到甚至更高的濃度和/或滿足更高的穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)，因其它組分而異。這些典型地可以是粘度改性劑的濃縮助劑之所以可能需要或較好，是為了確保當(dāng)存在著與碘值有關(guān)的特定柔軟劑活性水平時(shí)在極端條件下的穩(wěn)定性。
在一種含有香料的典型含水液體織物柔軟劑組合物中需要濃縮助劑的情況下，碘值與濃度之間的這種關(guān)系至少近似地可以用如下方程式定義(對(duì)于大于約25至小于約100的碘值而言)柔軟劑活性組分濃度(重量％)=4.35+0.838(碘值)-0.00756(碘值)2(在R2=0.99的情況下)。在這些柔軟劑活性組分水平以上，需要濃縮助劑。這些數(shù)值只是近似的，而且如果該配方的其它變量如溶劑、其它組分、脂肪酸等發(fā)生變化，則濃縮助劑可能是稍微更低的濃度就需要，也可能是稍微更高的濃度也不需要。對(duì)于無香料或低水平香料組合物(“無香型”組合物)，在給定碘值水平可能有更高的濃度。如果配方發(fā)生分離，則可以添加濃縮助劑來達(dá)到所希望的標(biāo)準(zhǔn)。
Ⅰ．表面活性劑濃縮助劑表面活性劑濃縮助劑典型地選自由下列組成的一組(1)單一長(zhǎng)鏈烷基陽(yáng)離子型表面活性劑；(2)非離子型表面活性劑；(3)氧化胺；(4)脂肪酸；或(5)它們的混合物。這些助劑的水平描述如下。
(1)單一長(zhǎng)鏈烷基陽(yáng)離子型表面活性劑單一長(zhǎng)鏈烷基(水溶性)陽(yáng)離子型表面活性劑Ⅰ．在固體組合物中，其水平為0％～15％，較好是約3％～約15％，更好的是約5％～約15％，和Ⅱ．在液體組合物中，其水平為0％～約15％，較好是約0.5％～約10％，總單-長(zhǎng)鏈陽(yáng)離子型表面活性劑至少達(dá)到有效水平。
本發(fā)明中可用的此類單-長(zhǎng)鏈烷基陽(yáng)離子型表面活性劑較好是如下通式的季銨鹽[R2N+R3]X-式中R2基團(tuán)是C10-C22烴基，較好是C12-C18烷基或?qū)?yīng)酯鍵間斷基團(tuán)，在酯鍵和N之間有一個(gè)短亞烷基(C1-C4)基團(tuán)，并有一個(gè)類似烴基，例如，膽堿的一種脂肪酸酯，較好是C12-C14(椰子脂酸)膽堿酯和/或C16-C18動(dòng)物脂膽堿酯，其水平為柔軟劑活性組分的約0.1％～約20％(重量)。每個(gè)R是一個(gè)C1-C4烷基或有取代的(如羥基)烷基，或氫，較好是甲基，而抗衡離子X-是一種柔軟劑可兼容的陰離子，例如，氯根、溴根、甲基硫酸根等。
以上范圍代表添加到本發(fā)明組合物中的單-長(zhǎng)鏈烷基陽(yáng)離子型表面活性劑數(shù)量。這些范圍不包括成分(A)雙酯季銨化合物中業(yè)已存在的單酯數(shù)量，其總存在量至少達(dá)到有效水平。
單-長(zhǎng)鏈烷基陽(yáng)離子型表面活性劑的長(zhǎng)鏈基團(tuán)R2典型地含有一個(gè)有約10～約22個(gè)碳原子的亞烷基，對(duì)于固體組合物來說較好是有約12～約16個(gè)碳原子，而對(duì)于液體組合物來說較好是有約12～約18個(gè)碳原子。這個(gè)R2基團(tuán)可以通過一個(gè)含有一個(gè)或多個(gè)酯、酰胺、醚、胺等，較好是酯的基團(tuán)連接到陽(yáng)離子型氨原子上，這些連接基團(tuán)對(duì)于提高親水性、可生物降解性等可能是理想的。這樣的連接基團(tuán)較好在距離氮原子約3個(gè)碳原子以內(nèi)。在長(zhǎng)鏈中含有酯鍵的適用可生物降解單-長(zhǎng)鏈烷基陽(yáng)離子型表面活性劑詳見1989年6月20日公布的Hardy和Walley美國(guó)專利No.4,840,738，所述專利列入本文參考文獻(xiàn)。
如果使用對(duì)應(yīng)的非季胺，則為保持酯基穩(wěn)定而添加的任何一種酸(較好是無機(jī)酸或多元羧酸)也將使組合物中的胺保持質(zhì)子化，且較好在漂洗期間如此，從而使該種胺有一個(gè)陽(yáng)離子基團(tuán)。組合物要添加緩沖劑(pH為約2至約5，較好為約2至約4)，以便在含水液體濃縮產(chǎn)品中和進(jìn)一步稀釋(例如)以形成濃度較低的產(chǎn)品時(shí)和/或添加到洗滌過程的漂洗周期中時(shí)保持適當(dāng)?shù)挠行щ姾擅芏取?br> 要理解的是，水溶性陽(yáng)離子型表面活性劑的主要功能是降低粘度和/或提高雙酯柔軟劑的可分散性，因此，陽(yáng)離子型表面活性劑本身具有顯著軟化性能這一點(diǎn)并不重要，盡管情況可能就是如此。此外，只有一條單-長(zhǎng)烷基鏈的表面活性劑，可能是由于它們?cè)谒杏懈蟮娜芙舛龋材芊乐闺p酯柔軟劑與帶進(jìn)漂洗中的陰離子型表面活性劑和/或洗滌劑增效助劑發(fā)生相互作用。
也可以使用具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的其它陽(yáng)離子材料，例如，具有一條單-C12-C30烷基鏈的烷基咪唑啉、咪唑啉鎓、吡啶和吡啶鎓鹽。需要非常低的pH才能使諸如咪唑啉環(huán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
可用于本發(fā)明的一些烷基咪唑啉鎓鹽有如下通式 式中Y2是-C(O)-O-、-O-(O)-C-、-C(O)-N(R5)、或-N(R5)-C(O)-，其中R5是氫或一個(gè)C1-C4烷基基團(tuán)；R6是一個(gè)C1-C4烷基基團(tuán)；R7和R8各自獨(dú)立地選自如以前對(duì)單-長(zhǎng)鏈陽(yáng)離子型表面活性劑所定義的R和R2，且只有一個(gè)是R2。
可用于本發(fā)明的一些烷基吡啶鎓鹽有如下通式 式中R2和X-如以上所定義。這種類型的一種典型材料是氯化鯨蠟基吡啶鎓。
(2)非離子型表面活性劑(烷氧基化材料)充當(dāng)粘度/可分散性改性劑的適用非離子型表面活性劑包括環(huán)氧乙烷和(任選地)環(huán)氧丙烷與脂肪醇、脂肪酸、脂肪胺等的加成產(chǎn)物。
以下所述特定類型的烷氧基化材料中任何一種都可以用來作為非離子型表面活性劑。一般而言，本發(fā)明中的非離子型表面活性劑當(dāng)單獨(dú)使用時(shí)則Ⅰ。在固體組合物中，其水平為約5％～約20％、較好為約8％～約15％，和Ⅱ.在液體組合物中，其水平為0％～約5％，較好為約0.1％～約5％，更好的是約0.2％～約3％。適用的化合物大體上是如下通式的水溶性表面活性劑R2-Y-(C2H4O)2-C2H4OH式中R2對(duì)于固體組合物和液體組合物都是選自由下列組成的一組伯、仲和支化鏈烷基和/或酰基烴基基團(tuán)；伯、仲和支化鏈烯基烴基基團(tuán)；和伯、仲和支化鏈烷基-和烯基-取代的苯酚烴基基團(tuán)；所述烴基基團(tuán)的烴基鏈長(zhǎng)度為約8～約20、較好為約10～約18個(gè)碳原子。更好的是，對(duì)于液體組合物，烴基鏈長(zhǎng)度是約16～約18個(gè)碳原子，而對(duì)于固體組合物，烴基鏈長(zhǎng)度是約10～約14個(gè)碳原子。在本發(fā)明的乙氧基化非離子型表面活性劑的通式中，Y典型地是-O-、-C(O)O-、-C(O)N(R)-、或-C(O)N(R)R-、式中R2和R(當(dāng)存在時(shí))有以上給出的含義，和/或R可以是氫，且Z是至少約8、較好至少約10～11。當(dāng)存在較少的乙氧基化物基團(tuán)時(shí)，柔軟劑組合物的性能和(通常)穩(wěn)定性降低。
本發(fā)明中的非離子型表面活性劑的特征是HLB(親水-親油平衡)為約7～約20、較好為約8至約15。當(dāng)然，通過定義R2和乙氧基化物基團(tuán)數(shù)目，表面活性劑的HLB一般就確定了。然而，要注意的是，可用于本發(fā)明的非離子型乙氧基化表面活性劑，對(duì)于濃液體組合物來說，含有相對(duì)長(zhǎng)鏈R2基團(tuán)而且是相對(duì)高度乙氧基化的。雖然有短乙氧基化基團(tuán)的較短烷基鏈表面活性劑可能具有所需要的HLB，但它們?cè)诒景l(fā)明中并不如此有效。
對(duì)于有較高水平香料的組合物來說，作為粘度/可分散性改性劑的非離子型表面活性劑優(yōu)于本發(fā)明中公開的其它改性劑。
非離子型表面活性劑的實(shí)例如下。本發(fā)明的非離子型表面活性劑不限于這些實(shí)例。在這些實(shí)例中，整數(shù)定義了分子中乙氧基(EO)基團(tuán)的數(shù)目。
a．直鏈伯醇烷氧基化物其HLB在本發(fā)明所述范圍內(nèi)的、正十六烷醇和正十八烷醇的十、十一、十二、十四和十五乙氧基化物是本發(fā)明范圍內(nèi)的有用粘度/可分散性改性劑。可在此用作組合物粘度/可分散性改性劑的實(shí)例乙氧基化伯醇是n-C18EO(10)和n-C10EO(11)。在“牛脂”鏈長(zhǎng)度范圍內(nèi)的混合天然醇或合成醇的乙氧基化物也可用于本發(fā)明。這類材料的具體實(shí)例包括牛脂醇-EO(11)、牛脂醇-EO(18)和牛脂醇-EO(25)。
b．直鏈仲醇烷氧基化物其HLB在本發(fā)明所述范圍內(nèi)的、3-十六烷醇、2-十八烷醇、4-二十烷醇和5-二十烷醇的十、十一、十二、十四、十五、十八和十九乙氧基化物是本發(fā)明范圍內(nèi)的有用粘度/可分散性改性劑?？稍诖擞米鹘M合物粘度/可分散性改性劑的實(shí)例乙氧基化仲醇是2-C16EO(11)；2-C20EO(11)；和2-C15EO(14)。
c．烷基苯酚烷氧基化物如同在醇烷氧基化物的情況下一樣，其HLB在本發(fā)明所述范圍內(nèi)的、烷基化苯酚、尤其一元烷基苯酚的六至十八乙氧基化物也可用作本發(fā)明組合物的粘度/可分散性改性劑。對(duì)十三烷基苯酚、間十五烷基苯酚等的六至十八乙氧基化物可用于此?？捎米鞅景l(fā)明混合物的粘度/可分散性改性劑的實(shí)例乙氧基化烷基苯酚是對(duì)十三烷基苯酚EO(11)和對(duì)十五烷基苯酚EO(18)。
如這里所使用的和如技術(shù)上公認(rèn)的，非離子型表面活性劑通式中一個(gè)亞苯基基團(tuán)相當(dāng)于一個(gè)含有2～4個(gè)碳原子的亞烷基基團(tuán)。為了本發(fā)明之目的，把含有亞苯基的非離子型表面活性劑視為含有等效碳原子數(shù)目，其計(jì)算方法是烷基中的碳原子加每個(gè)亞苯基的約3.3個(gè)碳原子的總和。
d．烯的烷氧基化物鏈烯伯醇和仲醇，以及與剛在上面公開的那些對(duì)應(yīng)的鏈烯基苯酚，可以被乙氧基化到本發(fā)明所述范圍內(nèi)的HLB并用作本發(fā)明組合物的粘度/可分散性改性劑。
e．支化鏈烷氧基化物可從眾所周知的“OXO”工藝得到的支化鏈伯醇和仲醇可以進(jìn)行乙氧基化，并用來作為本發(fā)明組合物的粘度/可分散性改性劑。
上述乙氧基化非離子型表面活性可單獨(dú)或組合用于本發(fā)明組合物中，而且“非離子型表面活性劑”這一術(shù)語(yǔ)包括混合的非離子型表面活性劑。
(3)氧化胺適用的氧化胺包括帶一個(gè)有約8～約28個(gè)碳原子、較好約8～約16個(gè)碳原子的烷基或羥烷基基團(tuán)，和兩個(gè)選自由有約1～約3個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)和羥烷基基團(tuán)組成的一組的烷基基團(tuán)的氧化胺。
這些氧化胺Ⅰ．在固體組合物中，其水平為0％～約15％，較好約3％～約15％；和Ⅱ．在液體組合物中，其水平為0％～約5％，較好約0.25％～約2％，總氧化胺的存在量至少達(dá)到有效水平。
實(shí)例包括二甲基·辛基氧化胺、二乙基·癸基氧化胺、二(2-羥基乙基)·十二烷基氧化胺、二甲基·十二烷基氧化胺、二丙基·十四烷基氧化胺、甲基·乙基·十六烷基氧化胺、二甲基·(2-羥基十八烷基)氧化胺，和椰子脂烷基·二甲基氧化胺。
(4)脂肪酸適用的脂肪酸包括含有總碳原子數(shù)為約12～約25個(gè)、較好約13～約22個(gè)、更好的是約16～約20個(gè)的脂肪酸，其脂肪基含有約10～約22個(gè)、較好約10～約18、更好的是約10～約14個(gè)(中間餾分)碳原子。其較短的基團(tuán)含有約1～約4、較好約1～約2個(gè)碳原子。
脂肪酸的存在水平同以上對(duì)氧化胺所述的水平。對(duì)于那些需要濃縮助劑和含有香料的組合物來說，脂肪酸是較好的濃縮助劑。
Ⅱ．電解質(zhì)濃縮助劑也能像表面活性劑濃縮助劑那樣起作用或能增強(qiáng)其效果的無機(jī)濃度控制劑，包括也能任選地?fù)饺氡景l(fā)明組合物中的水溶性可離子化鹽。可以使用種類繁多的可離子化鹽。適用的鹽的實(shí)例是元素周期表中ⅠA族和ⅡA族金屬的鹵化物，例如，氯化鈣、氯化鎂、氯化鈉、溴化鉀和氯化鋰。在混合各組分以制作本發(fā)明組合物和后來獲得所希望粘度的過程期間，這些可離子化鹽是特別有用的?？呻x子化鹽的用量取決于組合物中活性組分的用量，而且可以按照配制者的愿望調(diào)節(jié)?？刂平M合物粘度所用鹽的典型水平，以組合物的重量計(jì)，是約20～約20,000ppm、較好是約20～約11,000ppm。
組合物中可以添加亞烷基多銨鹽，以便同上述水溶性可離子化鹽一起或代替這些鹽給出粘度控制。此外，這些藥劑還可以起清除劑作用，與從主洗槽帶出的、漂洗中和織物上的陰離子型洗滌劑形成離子對(duì)，而且可以提高柔軟度性能。與無機(jī)電解質(zhì)相比，這些藥劑可以在更寬的溫度范圍，尤其在低溫使粘度穩(wěn)定。
亞烷基多銨鹽的具體實(shí)例包括一鹽酸1-賴氨酸和二鹽酸2-甲基戊-1,5-二銨。
(C)穩(wěn)定劑本發(fā)明的組合物中可以存在穩(wěn)定劑。這里使用的“穩(wěn)定劑”這一術(shù)語(yǔ)包括抗氧劑和還原劑。這些藥劑的存在水平是0％～約2％、較好是約0.01％～約2％，對(duì)抗氧劑來說更好的是約0.035％～約0.1％，而對(duì)還原劑來說更好的是約0.01％～約0.2％。這些保證了以熔融形式貯存的組合物和化合物在長(zhǎng)期貯存條件下的良好氣味穩(wěn)定性?？寡鮿┖瓦€原劑穩(wěn)定劑的使用對(duì)于無香型或低香型產(chǎn)品(無香料或香料含量低)是特別重要的。
可以添加到本發(fā)明組合物中的抗氧劑實(shí)例包括抗壞血酸、抗壞血酸棕櫚酸鹽、棓酸丙酯的混合物，可從Eastman化學(xué)產(chǎn)品公司買到，其商品名為Tenox_PG和Tenox S-1；BHT(丁基化羥基甲苯)、BHA(丁基化羥基茴香醚)、棓酸丙酯和檸檬酸的混合物，可從Eastman化學(xué)產(chǎn)品公司買到，其商品名為Tenox-6；丁基化羥基甲苯，可從UOP Process Division買到，其商品名為Sustane_BHT；叔丁基氫醌，Eastman化學(xué)產(chǎn)品公司，商品名Tenox TBHQ；天然生育酚，Eastman化學(xué)產(chǎn)品公司，商品名GT-1/GT-2；丁基化羥基茴香醚，Eastman化學(xué)產(chǎn)品公司，商品名BHA；棓酸的長(zhǎng)鏈酯(C8-C22)，如棓酸十二烷酯；Irganox_1010；Irganox_1035；Irganox_B1171；Irganox_1425；Irganox_3114；Irganox_3125；和它們的混合物；較好是Irganox_3125；Irganox_1425；Irganox_3114，和它們的混合物；更好的是Irganox_3125[單獨(dú)或混合了檸檬酸和/或其它螯合劑如檸檬酸異丙酯]，Dequest_2010[可從孟山都公司買到，其化學(xué)名為1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸(etidronic acid)]，和Tiron_[可從柯達(dá)公司買到，其化學(xué)名為4,5-二羥基間苯磺酸/鈉鹽]，和DTPA_[可從Aldrich公司買到，其化學(xué)名為二亞乙基三胺五乙酸]。上述一些穩(wěn)定劑的化學(xué)名和CAS號(hào)列于以下表Ⅱ中。
表Ⅱ抗氧劑CAS號(hào) (美國(guó))聯(lián)邦法規(guī)文件中使用的化學(xué)名Irganox_10106683-19-8四[亞甲基(3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸酯)]甲烷Irganox_103541484-35-9 硫代二亞乙基二(3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸酯)Irganox_109823128-74-7 N,N′-六亞甲基二(3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酰胺)Irganox_B117131570-04-4 Irganox_1098和Irgafos_16823128-74-7 的1∶1摻合物Irganox_1425 65140-91-2 二[-乙基(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)膦酸]鈣Irganox_3114 27676-62-6 1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)-S-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮Irganox_3125 34137-09-2 3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸三酯與1,3,5-三(2-羥基乙基)-S-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮Irgafos_168 31570-04-4 三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯還原劑的實(shí)例包括硼氫化鈉、次磷酸，Irgafos_168，和它們的混合物。
(D)液體載體本發(fā)明組合物中采用的液體載體較好是至少以水為主，因?yàn)樗某杀镜?，相?duì)容易得到、安全、能與環(huán)境兼容。液體載體中水的含量按載體重量計(jì)是至少約50％、較好至少約60％。液體載體的水平低于約70％、較好低于約65％、更好的是低于約50％。水和低分子量(例如小于100)有機(jī)溶劑例如乙醇、丙醇、異丙醇或丁醇等低級(jí)醇的混合物可用作液體載體。低分子量醇包括一元醇、二元醇(乙二醇等)、三元醇(甘油等)和高級(jí)多元醇(多元醇)。
(E)任選組分(1)任選去污劑任選地，本發(fā)明的組合物含有0％～約10％、較好約0.1％～約5％、更好的是約0.1％～2％去污劑。較好的是，這樣的去污劑是一種聚合物?？捎糜诒景l(fā)明的聚合物去污劑包括對(duì)苯二甲酸酯和聚環(huán)氧乙烷或聚環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物等。1990年9月11日公布的Gosselink/Hardy/Trinh美國(guó)專利No.4,956,447公開了含有陽(yáng)離子官能度的特定較好去污劑，所述專利列入本文參考文獻(xiàn)。
較好的去污劑是一種有對(duì)苯二甲酸酯和聚環(huán)氧乙烷嵌段的共聚物。更具體地說，這些聚合物由對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和/或丙二醇酯和對(duì)苯二甲酸聚環(huán)氧乙烷酯的重復(fù)單元組成，對(duì)苯二甲酸乙二醇酯單元與對(duì)苯二甲酸聚環(huán)氧乙烷酯單元的摩爾比為約25∶75～約35∶65，所述對(duì)苯二甲酸聚環(huán)氧乙烷酯含有分子量約300～約2000的聚環(huán)氧乙烷嵌段。這種聚合去污劑的分子量范圍為約5000～約55,000。
另一種較好的聚合去污劑是一種重復(fù)單元為對(duì)苯二甲酸乙二醇酯單元的可結(jié)晶聚酯，其中含有約10％～約15％(重量)對(duì)苯二甲酸乙二醇酯單元和約10％～約50％(重量)、從平均分子量為約300～約6000的聚氧乙烯二醇衍生的聚氧乙烯對(duì)苯二甲酸酯單元，該可結(jié)晶聚合化合物中對(duì)苯二甲酸乙二醇酯單元與聚氧乙烯對(duì)苯二甲酸酯單元的摩爾比為2∶1～6∶1。這種聚合物的實(shí)例包括市售材料Zelcon_4780(杜邦公司生產(chǎn))和Milease_T(ICI公司生產(chǎn))。
非常好的去污劑是通式(Ⅰ)的聚合物 式中X可以是任何一種適用封端基團(tuán)，每個(gè)X均選自由H和含有約1～約4個(gè)碳原子的烷基或?；鶊F(tuán)組成的這一組，較好是甲基。n是為水溶性而選擇的，一般是約6～約113、較好是約20～約50，u對(duì)于有相當(dāng)高離子強(qiáng)度的液體組合物中的配方至關(guān)重要。u大于10的材料應(yīng)是非常稀少的。此外，u范圍為約3～約5的材料應(yīng)占至少20％、較好至少40％。
R1基團(tuán)基本上是1,4-亞苯基基團(tuán)。這里所說的“R1基團(tuán)基本上是1,4-亞苯基基團(tuán)”這一術(shù)語(yǔ)，系指這樣的化合物其中，R1基團(tuán)全部是1,4-亞苯基基團(tuán)，或者部分地代之以其它亞芳基或亞烷芳基基團(tuán)、亞烷基基團(tuán)、亞烯基基團(tuán)或其混合物?？捎脕聿糠值卮?,4-亞苯基的亞芳基和亞烷芳基基團(tuán)包括1,3-亞苯基、1,2-亞苯基、1,8-亞萘基、1,4-亞萘基、2,2′-亞聯(lián)苯基、4,4′-亞聯(lián)苯基，和它們的混合物?？捎脕聿糠值卮?,4-亞苯基的亞烷基和亞烯基包括亞乙基、1,2-亞丙基、1,4-亞丁基、1,5-亞戊基、1,6-亞己基、1,7-亞庚基、1,8-亞辛基、1,4-亞環(huán)己基，和它們的混合物。
對(duì)于R1基團(tuán)來說，用非1,4-亞苯基的基團(tuán)部分代替的程度應(yīng)以不在任何大的程度上對(duì)該化合物的去污性能產(chǎn)生有害影響為宜。一般來說，可容許的部分代替程度將取決于該化合物的主鏈長(zhǎng)度，即主鏈越長(zhǎng)，對(duì)1,4-亞苯基基團(tuán)的部分代替程度就可以越高。通常，R1包含約50％～約100％1,4-亞苯基基團(tuán)(0％～約50％非1,4-亞苯基基團(tuán))的化合物有足夠的去污活性。例如，按照本發(fā)明制作、間苯二甲酸(1,3-亞苯基)與對(duì)苯二甲酸(1,4-亞苯基)的摩爾比為40∶60的聚酯有足夠的去污活性。然而，由于纖維制作中用的聚酯多數(shù)含有對(duì)苯二甲酸乙二醇酯單元，因而，對(duì)于最佳去污活性來說，通常理想的是最大限度降低用非1,4-亞苯基基團(tuán)部分代替的程度。較好的是，R1基團(tuán)全部是(即含100％)1,4-亞苯基基團(tuán)，即每個(gè)R1基團(tuán)都是1,4-亞苯基。
對(duì)于R2基團(tuán)來說，適用的亞乙基或有取代基的亞乙基基團(tuán)包括亞乙基、1,2-亞丙基、1,2-亞丁基、1,2-亞己基、3-甲氧基-1,2-亞丙基和它們的混合物。較好的是，R2基團(tuán)基本上是亞乙基基團(tuán)，1,2-亞丙基基團(tuán)或它們的混合物。含有較高百分率的亞乙基基團(tuán)傾向于提高化合物的去污活性。含有較高百分率的1,2-亞丙基基團(tuán)傾向于提高化合物的水溶性。
因此，使用1,2-亞丙基基團(tuán)或類似支化等效物，對(duì)于在液體織物柔軟劑組合物中摻入任何顯著份額的去污成分來說是理想的。較好的是，約7.5％～約100％、更好的是約90％～約100％的R2基團(tuán)是1,2-亞丙基基團(tuán)。
每個(gè)n的數(shù)值是至少約6，較好是至少約10。每個(gè)n的數(shù)值范圍通常是約12～約113。典型地說，每個(gè)n的數(shù)值是在約12～約43這一范圍。
這些高度優(yōu)選的去污劑的更全面公開，詳見1986年6月25日公布的Gosselink歐洲專利申請(qǐng)185,427，該申請(qǐng)列為本文參考文獻(xiàn)。
(2)任選殺菌劑可在本發(fā)明組合物中使用的殺菌劑實(shí)例是對(duì)羥苯甲酸酯尤其對(duì)羥苯甲酸甲酯、戊二醛、甲醛、Inolex化學(xué)公司銷售，商品名為Bronopol_的2-溴-2-硝基丙-1,3-二醇，和Rohm and Haas公司銷售、商品名為Kathon_CG/ICP的5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮與2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的混合物。在本發(fā)明組合物中使用的殺菌劑的典型水平按組合物的重量計(jì)是約1～約2000ppm，因所選擇殺菌劑的類型而異。對(duì)羥苯甲酸甲酯在雙酯化合物重量的10％以下就能特別有效地抑制含水織物軟化組合物中的霉菌生長(zhǎng)。
(3)其它任選組分本發(fā)明可以包括通常用于紡織品處理組合物中的其它任選成分，例如，著色劑、香料、防腐劑、熒光增白劑、不透明化劑、織物調(diào)理劑、表面活性劑、穩(wěn)定劑和瓜耳膠和聚乙二醇、防收縮劑、防皺劑、織物卷曲劑、斑漬劑、殺菌劑、殺真菌劑、防腐蝕劑、防泡劑等。
本發(fā)明的一種任選附加軟化劑是一種非離子型織物柔軟劑材料。典型地說，這樣的非離子型織物柔軟劑材料的HLB為約2～約9，更典型的是約3～約7。這樣的非離子型織物柔軟劑材料往往是或者本身就容易分散，或者當(dāng)與其它材料如此前詳細(xì)描述的單-長(zhǎng)鏈烷基陽(yáng)離子型表面活性劑并用時(shí)容易分散。通過使用更多的單-長(zhǎng)鏈烷基陽(yáng)離子型表面活性劑，與以下所述的其它材料的混合物，使用更熱的水，和/或更多的攪拌，都可以提高可分散性。一般來說，所選擇的材料應(yīng)是相對(duì)結(jié)晶性的、熔點(diǎn)較高(如＞-50℃)和相對(duì)不溶于水的。
固體組合物中任選非離子型柔軟劑的水平典型地是約10％～約40％，較好是約15％～約30％，且任選非離子型柔軟劑與DEQA之比是約1∶8～約1∶2，較好是約1∶4～約1∶2。液體組合物中任選非離子型柔軟劑的水平典型地是約0.5％～約10％，較好是約1％～約5％。
較好的非離子型柔軟劑是多元醇或其酐的脂肪酸部分酯，其中醇或酐含有2～約18，較好2～約8個(gè)碳原子，且每個(gè)脂肪酸基含有約12～約30個(gè)、較好約16～約20個(gè)碳原子。典型地說，這樣的柔軟劑每個(gè)分子含有約1～約3、較好約2個(gè)脂肪酸基。
這種酯的多元醇部分可以是乙二醇，甘油、聚(如二聚、三聚、四聚、五聚、和/或六聚)甘油、木糖醇、蔗糖、赤蘚醇、季戊四醇、山梨糖醇或山梨糖醇酐。山梨糖醇酐酯和聚甘油-硬脂酸酯是特別好的。
酸的脂肪酸部分通常是從有約12～約30、較好約16～約20個(gè)碳原子的脂肪酸衍生的，所述脂肪酸的典型實(shí)例是月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸和山萮酸。
非常適用于本發(fā)明的任選非離子型柔軟劑是山梨糖醇酐酯，即山梨糖醇的酯化脫水產(chǎn)物，和甘油酯。
典型地通過葡萄糖催化加氫制備的山梨糖醇能以眾所周知的方式脫水，生成1,4-和1,5-山梨糖醇酐以及少量異山梨糖苷(isosorbides)的混合物。(見1943年6月29日頒布的Brown美國(guó)專利No.2,322,82l，列為本文參考文獻(xiàn))。
上述類型的山梨糖醇酐復(fù)雜混合物在本發(fā)明中統(tǒng)稱為“山梨糖醇酐”(sorbitan，又譯為脫水山梨糖醇)。要認(rèn)識(shí)的是，這種“山梨糖醇酐”混合物也含有某種游離的未環(huán)化山梨糖醇。
本發(fā)明中所用類型的較好山梨糖醇酐軟化劑，可以用標(biāo)準(zhǔn)方式，例如與脂肪酰鹵或脂肪酸反應(yīng)，使“山梨糖醇酐”混合物與脂肪酰基基團(tuán)發(fā)生酯化來制備。酯化反應(yīng)可以在任何一個(gè)可用的羥基基團(tuán)上發(fā)生，而且可以制備各種單酯、二酯等。事實(shí)上，這樣的反應(yīng)幾乎總是產(chǎn)生單酯、二酯、三酯等的混合物，而且只需調(diào)整各反應(yīng)物的化學(xué)論量比，就能有利于所希望的反應(yīng)產(chǎn)物。
對(duì)于山梨糖醇酐酯材料的商業(yè)生產(chǎn)來說，醚化和酯化一般是在同一個(gè)加工步驟中讓山梨糖醇直接與脂肪酸反應(yīng)進(jìn)行的。這樣一種山梨糖醇酐酯制備方法詳見MacDonald"Emulsifiers:Processing andQuality Control",Journal of the American Oil Chemists′Society,Vol.45,October 1968。
較好山梨糖醇酐酯的細(xì)節(jié)，包括化學(xué)式，可參閱美國(guó)專利No.4,128,484，它已列為上文的參考文獻(xiàn)。
這里的較好山梨糖醇酐酯的某些衍生物，特別是其“低級(jí)”乙氧基化物(即一酯、二酯和三酯，其中一個(gè)或多個(gè)未酯化-OH基團(tuán)含有1～約20個(gè)氧亞乙基基團(tuán)，如[Tweens_])，也可用于本發(fā)明的組合物中。因此，為了本發(fā)明之目的，“山梨糖醇酐酯”這一術(shù)語(yǔ)包括這樣的衍生物。
為了本發(fā)明之目的，較好是有顯著數(shù)量的二和三山梨糖醇酐酯存在于酯混合物中。較好是酯混合物有20-50％一酯、25-50％二酯，和10-35％三酯與四酯。
商業(yè)上作為山梨糖醇酐-酯(如-硬脂酸酯)銷售的材料事實(shí)上確實(shí)含有顯著數(shù)量的二酯和三酯，而且山梨糖醇酐-硬脂酸酯的典型分析表明它含有約27％-酯、32％二酯和30％三酯與四酯。因此，商業(yè)山梨糖醇酐-硬脂酸酯是一種較好的材料。硬脂酸酯/棕櫚酸酯重量比范圍為10∶1～1∶10的山梨糖醇酐硬脂酸酯與山梨糖醇酐棕櫚酸酯的混合物，以及1,5-山梨糖醇酐酯，均可使用。1,4-和1,5-山梨糖醇酐酯均可用于本發(fā)明。
用于本發(fā)明軟化組合物的其它有用烷基山梨糖醇酐酯包括山梨糖醇酐一月桂酸酯、山梨糖醇酐一肉豆蔻酸酯、山梨糖醇酐一棕櫚酸酯、山梨糖醇酐-山萮酸酯、山梨糖醇酐一油酸酯、山梨糖醇酐二月桂酸酯、山梨糖醇酐二肉豆蔻酸酯、山梨糖醇酐二棕櫚酸酯、山梨糖醇酐二硬脂酸酯、山梨糖醇酐二山萮酸酯、山梨糖醇酐二油酸酯，及其混合物，和混合的牛脂烷基山梨糖醇一酯與二酯。這樣的混合物是容易制備的，只需在一個(gè)簡(jiǎn)單酯化反應(yīng)中使上述有羥基取代的山梨糖醇酐，尤其1,4-和1,5-山梨糖醇酐與對(duì)應(yīng)的酸或酰氯反應(yīng)即可。當(dāng)然，要認(rèn)識(shí)到，用這種方法制備的商業(yè)材料將包括通常含有少量未環(huán)化山梨糖醇、脂肪酸、聚合物、異山梨糖苷結(jié)構(gòu)等的混合物。在本發(fā)明中，較好是這樣的雜質(zhì)以盡可能低的水平存在。
這里采用的較好山梨糖醇酐酯可以含有多達(dá)約15％(重量)C20-C26和更高級(jí)脂肪酸的酯以及少量C8和更低級(jí)脂肪酸酯。
甘油和聚甘油酯，特別是甘油、二聚甘油、三聚甘油和多聚甘油-酯和/或二酯，較好是一酯，在此也是較好的(例如，聚甘油一硬脂酸酯，其商品為Radiasurf 7248)。甘油酯可以采用正常萃取、純化和/或酯交換工藝或采用以上對(duì)山梨糖醇酐酯所述類型的酯化工藝從天然存在的甘油三酯制備。甘油的部分酯也可以進(jìn)行乙氧基化，以生成“甘油酯”這一術(shù)語(yǔ)范圍內(nèi)所包括的可用衍生物。
有用的甘油和聚甘油酯包括與硬脂酸、油酸、棕櫚酸、月桂酸、異硬脂酸、肉豆蔻酸和/或山萮酸形成的單酯、和硬脂酸、油酸、棕櫚酸、月桂酸、異硬脂酸、山萮酸和/或月桂酸的二酯。要理解的是，典型的單酯含有一些二酯和三酯等。
“甘油酯”也包括聚甘油如二聚甘油至八聚甘油酯。聚甘油多醇是甘油或表氯醇縮合在一起，通過醚鍵把各甘油基連接起來而生成的。聚甘油多醇的單酯和/或二酯是較好的，脂肪?；鶊F(tuán)典型地是以上對(duì)山梨糖醇酐酯和甘油酯所述的那些基團(tuán)。
(F)濃含水可生物降解紡織品柔軟劑組合物(分散液)的較好制備工藝本發(fā)明也包括含有≥28％可生物降解織物柔軟劑活性組分的濃含水可生物降解季銨織物柔軟劑組合物/分散液的較好制備工藝，其中包括1992年5月12日提交的待審美國(guó)專利申請(qǐng)系列No.07/881,979中所述的那些組分，所述申請(qǐng)列為本文參考文獻(xiàn)?？椢锶彳泟┗钚越M分和任何其它有機(jī)材料(但較好沒有香料)的熔融有機(jī)預(yù)混物分散到約104°F的水槽中。然后把分散液冷卻到該可生物降解織物柔軟劑活性組分的主要熱轉(zhuǎn)變溫度以上約30°F～約60°F。然后添加如上所述的電解質(zhì)，添加范圍為約400ppm～約7,000ppm、更好的是約1,000ppm～5,000ppm、最好的是約2,000ppm～約4,000ppm，在主要熱轉(zhuǎn)變溫度以上約30°F～約60°F添加。在可生物降解織物柔軟劑活性組分的主要熱轉(zhuǎn)變溫度以上約50°F～約59°F的溫度進(jìn)行高剪切研磨。然后把分散液冷卻到常溫，并在常溫添加剩余電解質(zhì)，其數(shù)量典型地是約600ppm～約8,000ppm，更好的是約2,000ppm～約5,000ppm，最好的是約2,000ppm～約4,000ppm。作為一種較好方案，香料是在添加剩余電解質(zhì)之前在常溫添加的。
所述有機(jī)預(yù)混物典型地包含所述可生物降解織物柔軟劑活性組分，較好還包含至少一有效量的低分子量醇加工助劑，如乙醇或異丙醇，較好是乙醇。
上述較好工藝為制備本文中所述濃含水可生物降解織物柔軟劑分散液提供一種方便的方法，此時(shí)可生物降解織物軟化組合物的組成為約28％～約40％、更好的是約28％～約35％、最好的是約28％～約32％總可生物降解織物柔軟劑活性組分，和約1,000ppm～約15,000ppm、更好的是約3,000ppm～約10,000ppm、最好的是約4,000ppm～約8,000ppm總電解質(zhì)。
在如上所述濃含水可生物降解織物柔軟劑分散液的較好制備工藝中，香料是在常溫添加的，其濃度是總水分散液重量的約0.1％～約2％、較好是約0.5％～約1.5％、最好的是約0.8％～約1.4％。
在本發(fā)明的方法方面，織物或纖維是在水浴中與有效量、一般是(每處理3.5kg纖維或織物)約10ml～約150ml本發(fā)明柔軟劑活性組分(包括雙酯化合物)接觸。當(dāng)然，用量是根據(jù)用戶判斷，因組合物濃度、纖維或織物類型、所希望的柔軟程度等而異的。較好的是，漂洗槽含有約10～約1,000ppm、較好約50～約500ppm本發(fā)明DEQA織物軟化化合物。
顆粒可以這樣形成制備一種熔體，通過冷卻使之凝固，然后研磨，并過篩到所希望的程度。非常好的是，這些顆粒的基本粒子的直徑為約50～約1,000、較好約50～約400、更好的是約50～約200微米。這些顆?？梢园蠛透〉牧Ｗ?，但較好是約85％～約95％，更好的是約95％～約100％在所指出的范圍內(nèi)。更小和更大的粒子當(dāng)加到水中時(shí)不提供最佳乳液/分散液?？梢允褂眠@些粒子的其它制備方法，包括熔體噴霧冷卻。這些基本粒子可以附聚而生成一種無塵、不粘、自由流動(dòng)的粉末。這種附聚作用可以在一種常用附聚設(shè)備(即曲折捏合機(jī)，Lodige公司)中借助于一種水溶性粘合劑進(jìn)行?？捎糜谏鲜龈骄酃に囍械乃苄哉澈蟿?shí)例包括甘油，聚乙二醇，聚乙烯醇等聚合物，聚丙烯酸酯，和糖類等天然聚合物。
這些顆粒的流動(dòng)性可以通過用流動(dòng)改進(jìn)劑例如粘土、二氧化硅或沸石粒子、水溶性無機(jī)鹽、淀粉等處理顆粒表面加以改進(jìn)。
實(shí)例Ⅰ和Ⅰa成分 ⅠⅠ重量％重量％雙酯化合物126.0 26.0鹽酸 0.018 0.0082檸檬酸 -0.005Liquitint_Blue 651染料(1％) 0.25 0.25香料 1.35 1.35Teno_S-1 0.10-Irganox_3125 - 0.035Kathon_(1.5％) 0.02 0.02DC-2210消泡劑(10％)0.15 0.15CaCl2溶液(15％) 4.33 3.33去離子水 余額 余額pH=2.8-3.5粘度=35-60厘泊1．氯化二(軟牛脂酰氧乙基)·二甲銨，其中脂肪?；鶊F(tuán)是從具有如表Ⅰ中所述碘值和順/反異構(gòu)體比例的脂肪酸衍生的。雙酯包括單酯，雙酯與單酯的重量比為11∶1。
以上組合物是用以下工藝制作的1．分別把雙酯化合物與Irganox 3125的預(yù)混物和含有HCl、檸檬酸(若使用的話)與消泡劑的水槽加熱到165±5°F(注對(duì)Ⅰa，只要希望，檸檬酸可全部代替HCl)；2．在5～6分鐘內(nèi)，把雙酯化合物預(yù)混物添加到水槽中。在注入期間，混合(600～1,000轉(zhuǎn)/分)和研磨(8,000轉(zhuǎn)/分，用一臺(tái)IKA Ultra Turrax T-50研磨機(jī))這一批料。
3．在注入約一半時(shí)添加500Ppm CaCl2。
4．在150～165°F注入預(yù)混物完成后，在2～7分鐘內(nèi)(200～2,500ppm/分)添加2,000ppm CaCl2，攪拌速度為800～1,000轉(zhuǎn)/分。
5．在145～155°F，在30秒內(nèi)添加香料。
6．添加染料和Kathon并攪拌30～60秒。把批料冷卻至70～80°F。
7．向冷卻的批料中添加2,500ppm～4,000ppm CaCl2，并混合。
表Ⅰ中用來制作實(shí)例Ⅰ和Ⅰa的雙酯化合物的脂肪酸有下列特征。生成雙酯化合物的過程如以上所述。
表Ⅰ12 3 4碘值 43.0 53.9 53.6 39.8％不飽和度 45.1845.44 42.7636.57C18順/反比 0.56 11.22 13.00 1.41％順式異構(gòu)體 15.0636.54 33.7720.72％反式異構(gòu)體 26.95 3.26 2.6014.65表Ⅰ(續(xù))5678碘值55.0 56.7 56.3 47.4％不飽和度 51.1 5 51.3347.0444.31C18順/反比 9.1213.9312.17 6.14％順式異構(gòu)體40.3040.3336.7334.14％反式異構(gòu)體 4.42 2.90 3.02 5.56表Ⅰ(續(xù))9 10碘值 55.0 40.1％不飽和度51.30 35.81C18順/反比 12.91 2.01％順式異構(gòu)體 40.12 22.25％反式異構(gòu)體 3.10 11.10實(shí)例Ⅱ-Ⅶ是從表Ⅰ第2號(hào)、碘值為53.9的脂肪酸衍生的雙酯化合物，并以熔融形式貯存。這些實(shí)例是相對(duì)活性量度，而不是以HPLC為依據(jù)的絕對(duì)值。實(shí)例Ⅱ、Ⅳ和Ⅵ最初含15.9％乙醇和0.21％水。實(shí)例Ⅲ、Ⅴ和Ⅶ最初含18.8％異丙醇和0.2％水。
實(shí)例Ⅱ(120°F/49℃)新鮮 1周3周重量％ 重量％ 重量％雙酯 69 64 67單酯 9 8 9實(shí)例Ⅲ(120°F/49℃)新鮮1周 3周重量％ 重量％ 重量％雙酯 68 71 67單酯 9 9 9實(shí)例Ⅳ(150°F/66℃)新鮮1周 3周重量％ 重量％ 重量％雙酯 69 68 67單酯 9 8 9
實(shí)例Ⅴ(150°F/66℃)新鮮1周 3周重量％ 重量％ 重量％雙酯 68 67 68單酯9 9 10實(shí)例Ⅵ(180°F/82℃)新鮮1周 3周重量％ 重量％ 重量％雙酯 69 67 61單酯9 11 15實(shí)例Ⅶ(180°F/82℃)新鮮1周 3周重量％ 重量％ 重量％雙酯68 65 61單酯9 11 13在120°F/49℃～150°F/66℃貯存3周內(nèi)未觀察到降解。在180°F/82℃貯存3周內(nèi)觀察到約10％相對(duì)降解。
實(shí)例Ⅷ重量％重量％重量％重量％雙酯化合物132323232鹽酸 - - -0.10DC-2210防泡劑(10％) 0.10 0.10 0.10 0.10CaCl2溶液(15％) 5.0 5.0 5.0 5.0椰油酸膽堿酯 1.00 - --牛脂膽堿酯 -1.00--椰子脂肪酸 - -0.25 -椰子·二甲基氧化胺 - - - 1.00去離子水 61.65 61.65 62.40 61.551．氯化二(軟牛脂酰氧乙基)·二甲銨，其中脂肪酰基是從碘值為55的脂肪酸衍生的。
以上組合物是用以下工藝制備的(A)在攪拌下，在約3分鐘內(nèi)，把溫度為約130°F～約190°F、較好140-160°F的雙酯預(yù)混合物加脂肪酸注入到溫度為約130°F～約190°F、較好140～160°F的酸水槽加膽堿酯或氧化胺(當(dāng)存在時(shí))和消泡劑(當(dāng)存在時(shí))中。
(B)在預(yù)混物注入完成且溫度下降到100～130°F之后，在5分鐘內(nèi)添加約3,750ppm CaCl2溶液；(C)在CaCl2添加之后，以7,000轉(zhuǎn)/分(IKA Ultra TurraxMill)將組合物研磨約2分鐘；(D)在批料冷卻到約55°F～約95°F的溫度之后，添加約3,750ppm CaCl2。
如果希望在組合物中包括香料，則香料較好在研磨步驟(C)期間或之后并在溫度下降到≤130°F之后添加。
實(shí)例Ⅸ固體顆粒組合物加水形成液體組合物1 2 3成分 重量％重量％重量％雙酯化合物(1) 8.1 7.74 6.00乙氧基化脂肪醇(2) 0.5 0.86 -PGMS(3)--1.74椰子膽堿酯氯化物 --0.86小成分(香料；消泡劑) 0.35 0.35 0.35(1)氯化二(軟牛脂酰氧乙基)·二甲銨，其中脂肪酰基基團(tuán)是從具有如表Ⅰ中所述碘值和順/反異構(gòu)體比的脂肪酸衍生的。(2)1和2是C15-C18E18；4是C15-C18E11；5是C15-C18E18；6是C15-C18E50；和7是C10E11；(3)商品名為Radiasurf 7248的聚甘油-硬脂酸酯。
實(shí)例Ⅸ(續(xù))4 5 6成分 重量％ 重量％ 重量％雙酯化合物(1) 7.6 7.6 7.6乙氧基化脂肪醇(2) 11 1(1)氯化二(軟牛脂酰氧乙基)·二甲銨，其中脂肪?；鶊F(tuán)是從具有如表Ⅰ中所述碘值和順/反異構(gòu)體比的脂肪酸衍生的。(2)1和2是C15-C18E18；4是C16-C18E11；5是C15-C18E18；6是C15-C18E50；和7是C10E11；實(shí)例Ⅸ(續(xù))7 8 9成分 重量％ 重量％重量％雙酯化合物(1) 7.68.1 23.5乙氧基化脂肪醇(2)1 - -PGMS(3) - - -椰子膽堿酯氯化物 - 0.52.5小成分(香料；消泡劑) - 0.35 1.5電解質(zhì) - - 0.4(1)氯化二(軟牛脂酰氧乙基)·二甲銨，其中脂肪?；鶊F(tuán)是從具有如表Ⅰ中所述碘值和順/反異構(gòu)體比的脂肪酸衍生的。(2)1和2是C15-C18E18；4是C15-C18E11；5是C15-C18E18；6是C15-C18E50；和7是C10E11；(3)商品名為Radiasurf 7248的聚甘油-硬脂酸酯。
以上液體組合物是用以下給出的步驟從具有相同活性材料、100％活性成分重量的對(duì)應(yīng)固體組合物制備的。這顯示出本發(fā)明固體顆粒狀組合物在簡(jiǎn)單添加到輕輕攪拌(如手工搖蕩)的微溫水中之后便有效分散的驚人能力。利用更高的溫度和/或有效混合條件如高剪切混合、研磨等，得到改善的結(jié)果。然而，甚至這些溫和條件就能產(chǎn)生可接受的含水組合物。
步驟使熔融雙酯與熔融乙氧基化脂肪醇或熔融椰子膽堿酯氯化物混合。在第3號(hào)中，也添加熔融PGMS。混合物通過傾到金屬板上冷卻、凝固，然后研磨。用一臺(tái)Rotovapor_(旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器)除去溶劑(2小時(shí)，40-50℃，最大真空度)。所得到粉末研磨、過篩。這種粉末重組標(biāo)定如下總活性固體是8.6％(雙酯加乙氧基化脂肪醇)。自來水加熱到35℃(95°F)。將消泡劑加入該水中。將活性粉末與香料粉末混合。在不斷攪拌下(高達(dá)2,000轉(zhuǎn)/分，10分鐘)把這種混合物噴灑在水上。這種產(chǎn)品在貯存之前用冷卻螺旋管冷卻。把新鮮產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到瓶中，靜置冷卻。
實(shí)例Ⅹ含雙酯化合物的組合物的粘度穩(wěn)定性A B成分 重量％重量％雙酯化合物(1) 2020CaCl20.072 0.072HCl0.07 0.07去離子水 余額 余額(1)A是一種硬的氧化二(牛脂酰氧乙基)·二甲銨，其脂肪酸碘值為＜3，實(shí)際所有不飽和度均呈反式。B是部分不飽和的氯化二(烷氧乙基)·二甲銨，有下列近似分布C14(4％)，C15(30％)，C18(65％)。脂肪酸碘值是11.3，含12.6％C18單一不飽和鏈。這個(gè)C18單一不飽和鏈含70％(8.87％總烷基)順式異構(gòu)體和30％反式異構(gòu)體(3.8％總烷基)。
粘度(mPas)4℃ 10℃ 常溫 35℃A新鮮 --30 -3天 680 28 25 301周 凝膠 800 20 322周 凝膠 凝膠 15 48B新鮮 --27 -3天 35 32 25 321周 40 34 25 272周 52 35 27 30實(shí)例Ⅺ具有低溫穩(wěn)定性的濃雙酯組合物成分 重量％雙酯化合物(1) 22.7PGMS(2)3.5牛脂醇乙氧基化物(25) 1.5去污聚合物(3) 0.33聚硅氧烷清泡劑 0.019CaCl20.29HCl0.08PEG40000.60小成分 1.00去離子水 余額(1)氯化軟二(牛脂酰氧乙基)·二甲銨，其中脂肪?；鶊F(tuán)是從碘值18、順/反異構(gòu)體重量比為70/30的的脂肪酸衍生的。(2)商品名為Radiasurf248的聚甘油-硬脂酸酯。(3)環(huán)氧乙烷和對(duì)苯二甲酸酯的共聚物，具有去污劑通式(Ⅰ)、其中每個(gè)X都是甲基，每個(gè)n都是40,u是4，每個(gè)R1基本上都是1,4-亞苯基基團(tuán)，每個(gè)R2基本上都是亞乙基、1,2-亞丙基基團(tuán)，或它們的混合物。
實(shí)例Ⅻ穩(wěn)定的熔融雙酯化合物A B C D成分 重量％ 重量％ 重量％ 重量％雙酯化合物(1)77.0 76.0 76.577.0單酯化合物4.06.17.0 7.0雙酯胺和鹽酸雙酯胺3.23.02.4 2.5脂肪酸1.50.50.5 0.3異丙醇 14.0 14.0 - -乙醇 - -13.113.6水0.10.20.4 0.1BHT(丁基化羥基甲苯) 0.10.1 - -棓酸丙酯 - - 0.1 -Irganox_3125- - - 0.05檸檬酸 0.100.10 0.050.005合計(jì) 100.0 100.0 100.0100.0脂肪酸碘值 18 55 47 56(1)氯化二(軟牛脂酰氧乙基)·二甲銨，其中A的脂肪?；鶊F(tuán)的碘值為18，順/反異構(gòu)體比為70/30；B、C和D是從具有分別如表ⅠNo.9和No.8 中所示碘值和順/反異構(gòu)體比的脂肪?；鶊F(tuán)衍生的。
實(shí)例XⅢ實(shí)例XⅢ是從表ⅠNo.1、碘值43、以熔融形式貯存的脂肪酸衍生的雙酯化合物，這些是以HPLC(高壓液相色譜)為準(zhǔn)的活性組分相對(duì)量度。每個(gè)樣品中的初始乙醇水平是大約12-13％。含0.2％(重量)水的樣品在3周顯示較好的貯存穩(wěn)定性。
(150°F/66℃)新鮮 3周重量％ 重量％雙酯76 75單酯8 9水 0.2 0.53雙酯77 74單酯9 10水 0.680.71雙酯76 73單酯9 12水 1.1 1.23雙酯76 71單酯9 12水 1.7 1.42
實(shí)例ⅹⅣ重量％重量％重量％重量％雙酯化合物1 32323232鹽酸0.04 0.04 0.04 0.01DC-2210消泡劑(10％) 0.10 0.10 0.10 0.10CaCl20.75 0.75 0.75 0.80椰子脂肪酸 1.5 0.25 0.25-乙醇3.90 4.50 4.90 5.25香料1.35 1.35 1.35 1.35去離子水 60.40 61.1060.70 60.501．氯化二(軟牛脂酰氧乙基)·二甲銨。
以上組合物是用如下工藝制備的1．把預(yù)混物*注入酸水槽中，并在70-75℃研磨；在70℃添加500ppm CaCl2；在65℃添加3,500ppm CaCl2；在63℃添加香料；在25℃添加3,500ppm CaCl2。
2．把預(yù)混物*注入酸水槽中，并在70-75℃研磨；在70℃添加500ppm CaCl2；在60℃添加3,500PPm CaCl2；在24℃添加3,500ppm CaCl2；并在23℃添加香料。
3．把預(yù)混物*注入70-75℃的酸水槽中；在70℃添加500ppm CaCl2；在40℃添加2,500ppm CaCl2；在23℃添加4,500ppm CaCl2；在22℃研磨；并在22℃添加香料。
4．把預(yù)混物*注入60℃的酸水槽中；在40℃添加3,750ppmCaCl2；在30℃研磨；在23℃添加3,750ppm CaCl2并在23℃添加香料。
5．把預(yù)混物*注入60℃的酸水槽中；在40℃添加3,750ppmCaCl2；在30℃添加香料并研磨；在23℃添加3,750ppm CaCl26．把預(yù)混物*注入60℃的酸水槽中；在40℃添加3,750ppmCaCl2；在32℃研磨；在23℃添加香料；在23℃添加3,750ppmCaCl2。
7．把預(yù)混物**注入65℃的酸水槽中；在40℃添加4,000ppmCaCl2；在33℃研磨；在23℃添加香料；并在23℃添加4,000ppmCaCl2。
*此預(yù)混物含有活性組分加乙醇加椰子脂肪酸。
**此預(yù)混物含有活性組分加乙醇。
實(shí)例ⅩⅣ(續(xù))組合物工藝鍵初始粘度老化粘度 分散相體積Ⅰ 1 乳油狀 -無數(shù)據(jù)Ⅱ 2 448厘泊 -無數(shù)據(jù)Ⅱ 3 143厘泊 390厘泊無數(shù)據(jù)(5天)Ⅲ 4 58厘泊 333厘泊73-74％(3天)Ⅲ 5 145厘泊 175厘泊 71％(13天)Ⅲ 125厘泊 162厘泊66-67％(13天)Ⅳ 7 112厘泊 125厘泊 68％(14天)
權(quán)利要求
1．有≥28％可生物降解季銨織物柔軟劑活性組分、呈分散液形式的濃含水可生物降解季銨織物柔軟組合物的制備工藝，包括(A)把有機(jī)預(yù)混物分散到150°F的水槽中；其中所述有機(jī)預(yù)混物包含(1)可生物降解季銨織物柔軟劑；和(2)有效量的低分子量醇加工助劑；(B)把所形成的分散液冷卻到該可生物降解季銨織物柔軟劑的主熱轉(zhuǎn)變溫度以上30°F～60°F的溫度；(C)在該可生物降解織物柔軟劑的熱轉(zhuǎn)變溫度以上30°F～60°F的溫度，添加400ppm～7,000ppm電解質(zhì)和較好進(jìn)行高剪切研磨；和(D)把分散液冷卻到常溫，然后添加額外的電解質(zhì)，其量為600ppm～8,000ppm；其中季銨織物柔軟劑的通式為(R)4-m-N+-[(CH2)n-Y-R2]mX-式中每個(gè)Y是-O-(O)C-，或-C(O)-O-；m是2或3；n是1至4；每個(gè)R是一個(gè)C1-C6烷基基團(tuán)、芐基基團(tuán)，或它們的混合物；每個(gè)R2是一個(gè)C11-C21烴基或有取代的烴基取代基；和X-是任何一種柔軟劑可兼容的陰離子；其中在冷卻到常溫后的步驟(D)中和在添加其余電解質(zhì)之前加入香料；其中所述組合物除了低分子量的醇類、電解質(zhì)和香料之外基本上沒有粘度或可分散性改性劑；其中電解質(zhì)的總量為1,000ppm～15,000ppm。
全文摘要
本發(fā)明涉及濃含水可生物降解季銨織物柔軟組合物分散液的制備方法。該方法包括將含可生物降解季銨織物柔軟劑和有效量的低分子量醇加工助劑的有機(jī)預(yù)混物分散到150°F的水槽中;冷卻該分散液到該柔軟劑的主熱轉(zhuǎn)變溫度以上30～60°F;加入電解質(zhì),并進(jìn)行高剪切研磨;冷卻該分散液到室溫添加額外的電解質(zhì)。該組合物具有優(yōu)異的貯存與粘度穩(wěn)定性以及可生物降解性,而無需除去原材料中存在的正常極性有機(jī)溶劑或添加電解質(zhì)以外的粘度改性劑。
文檔編號(hào)C11D1/72GK1288985SQ0011789
公開日2001年3月28日 申請(qǐng)日期2000年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月1日
發(fā)明者E·H·瓦爾, D·R·貝肯, E·S·貝克, J·F·波迪, M·E·伯恩斯, H·J·M·登邁爾, C·A·亨斯利, R·默梅斯坦, J·C·塞弗恩斯, 小·J·H·肖, M·P·西克洛斯基, A·M·福格爾, J·W·沃特森 申請(qǐng)人:普羅格特-甘布爾公司