专利名称:纺织品整理剂的制作方法
本发明涉及的是纺织品整理剂。这种纺织品整理剂尤其适用于纺织品洗涤时在循环冲洗过程中使织物柔软，有利于静电控制。它的结构特点在于极好的柔软性，水分散性和可贮存性。它可以在高于或低于常温的条件下长期贮存。
在织物洗涤过程中使织物柔软，并有利于控制静电的纺织品整理剂将在本文中详述已发现有着广泛商业用途。通常冲洗时加在织物上的柔软剂含有一个活性基团，实质上是带有二个长链烷基的不溶于水的阳离子物质。常用的这种物质是带有二个动物硬脂的二甲基氯胺，或是被二个动物硬脂基团取代的咪唑啉化合物这些制备的物质通常呈分散状的水溶液。一般情况下，制备含有10％以上阳离子柔软剂的水分散体将会严重影响产品的粘度，还会产生贮存期稳定性的问题。虽然在欧洲专利№000406和英国专利№1601360中已经陈述过在制备高浓度的柔软剂时，可结合一些非离子型添加剂加入柔软剂中，但从单位重量活性剂的柔软效果来看，这种结构的效率是比较低的。此外，较浓的水分散体产品的粘度和稳定性问题也变得更为突出，很难控制，柔软剂的商业应用范围规定活性剂含量为15％～20％。
1984年6月12日MacGilp等人在美国专利4454049上公开了浓缩液状织物柔软剂，它至少是含有10％的与水相混溶的有机溶剂，一般约含30％～40％。
1961年8月8日Luvisi等人在美国专利2995520上公开了采用某种咪唑啉衍生物的酸盐，它用于棉和纸张等纤维材料的柔软。在用于纺织品整理的处理槽中，含有0.001％～1％浓度的一种咪唑啉衍生物的酸盐，为了运输据说要把产品放在低分子量脂肪族醇中，以防止它冻结。
比美国专利2995520更新的已公开的其他专利是一种咪唑啉衍生物酸盐，用它来使织物柔软。然而，按本文的叙述，从织物的柔软角度来看，季铵盐比象无环叔胺或环胺等酸盐效果更好。
因此，本发明的目标是提供液体的织物柔软剂，它可以制成在稀释的和浓缩的状态下均不需要添加有机溶剂的水分散体。本发明的产品在高于或低于常温的情况下，甚至长期贮存，也有极好的稳定性。在使用家用自动洗衣机时即使在冷水中也有良好的分散作用。这种整理剂可广泛用于各类织物中，使织物得到良好柔软性、抗静电性和织物浸润性。
本发明专利提供一个稳定的水状分散剂，包括(a)本文分子式I含有二(高级烷基)环胺类中选用含胺值为1％～40％，高级脂肪酸与聚胺的反应物可从下面一组中选取羟亚烷基二胺亚烷基二胺，N-羟甲基亚烷基二胺，烷氧基亚烷基二胺，二亚烷基三胺和二(烷氧基亚烷基)三胺，以及它们的混合物。
(b)分散助剂是从布伦斯特酸(质子酸)类中选取，其pKα值不超过6，并使分散体PH值不超过8。
本发明产品的基础是稳定的水状分散体的配制，它含有某种的环胺，甚至在高浓度胺中，用布伦斯特酸作为分散助剂，不需大量有机溶剂。
(a)胺类本发明产品所用的胺可从下列中选取(I)分子式I的化合物。
分子式I
这里n为2或3，最好取2；R1和R2是独立的，是含有8～30个碳原子的烷基或烯烃基，宜用12～20个碳原子的烷基，最好取15～18个碳原子的烷基，也可采用此类烷基原子团的混合物。从椰子油，“软”的(不是硬的)动物脂和硬动物脂中提取烷基原子团就是这类混合物。Q是烃基(CH)或氮(N)，最好取用氮(N)。X是—R4——T——C这里T是氧原子或NR5，R5是氢原子或含有1～4个碳原子的烷基，最好取氢原子。R4是二价的含有1～3个碳原子的亚烷基团或(C2H4O)m，这里m值为1～8。X就是R4。
(II)高级脂肪酸与聚胺的反应物可从下面选取亚烷基二胺，N-羟基烷基亚烷基二胺，烷氧基亚烷基二胺，二(烷氧基亚烷基)三胺，二亚烷基三胺和它们的混合物。从聚胺类多功能结构观点来看，其反应物有几种化合物混合。例如H.W.Eckert在1972年9月发表在Fette-Seifen-Anstrichmittel上第527～533页，其浓缩产品是β-羟基乙基乙烯二胺和脂肪酸或烷基脂，其作用是在洗涤中作为纺织品的柔软剂。
这些反应生成物属于分子式I中的胺类。下面反应物不属于分子式I中胺类的有(i)高级脂肪酸和羟基烷基亚烷基二胺的反应物在分子中比例约2∶1，其反应物是一个化合物；分子式如下
这里R1是一个无环脂肪族含有15～21个碳原子的烃基团，R2和R3是含有1～3个碳原子的二价亚烷基团。
(ii)高级脂肪酸和二亚烷基三胺反应物在分子中的比约2∶1，所述的反应物是化合物，其分子式
这里R1，R2，R3与(i)定义相同。成分(i)是商业化产品，如Mazer化学厂出售的产品Mazamide6，Sandoz染料化工公司出售的CeranineHC；这里高级脂肪酸是氢化动物脂肪酸，羟基烷基亚烃基二胺是N-2-羟基乙基乙烯二胺，R1是脂肪族中含有15～17个碳原子的烃基，R2和R3是二价的乙烯基。举例成分(ii)是N，N″-二动物脂烷基二乙烯三胺，R1是脂肪族中含有15～17个碳原子的烃基团，R2和R3是二价的乙烯基团。
本发明产品含胺量为1％～40％，宜用范围为3％～35％，最佳范围为10％～25％。
(b)分散助剂布伦期特酸(Bronstedt)其pKα值少于或等于6，这时产品中胺有极好的分散作用。最普通的是把胺加热到熔点以上，然后在有力搅拌或高速切变混合下缓慢地加入分散助剂水溶液。分散助剂的含量应限制在混合后的分散体PH值不大于8，宜用不大于6，最佳值是3～5。常用的酸量是胺重的1％～50％，宜用2％～30％，最佳值是3％～15％，分散助剂使分散体有低粘度和极好的相稳定性。甚至在高的胺浓度下也不变。
例如适用的分散助剂包括无机矿物酸，羧酸，尤其是含有1～5个碳原子低分子量的羧酸和烷基磺酸。
适用的无机酸包括盐酸，氢溴酸，硫酸，硝酸和磷酸。适用的有机酸有蚁酸，醋酸，甲基磺酸和乙基磺酸，最好选用磷酸，蚁酸和甲基磺酸。
(c)有机溶剂本发明产品的配制不用任何有机溶剂。然而，有机溶剂(如低分子量的能与水相溶的脂肪醇)不会影响贮存的稳定性。粘度或本产品的柔软性。通常胺大部份来源于固态的化学品，将它溶在有机溶剂中成为溶液。例如异丙醇有机溶剂。不管怎样在制备本产品时不必除去有机溶剂，事实上如有要求也可加些辅助添加剂。
然而，与水相比，有机溶剂是昂贵的，加上可燃性，甚至毒性，难以管理。因此本发明理想的配制是用少量有机溶剂，即少于10％，最好少于2％。
(d)选用季铵盐除胺和分散助剂外，分散体还需选用一个常规季铵盐柔软剂，其种类有(i)无环的季铵盐分子式为
这里R2是无环脂肪族中含有15～22个碳原子的烃基，R3是含有1～4个碳原子的饱和烷基或羟烷基，R4和R5可从R2和R3中选取，A是一个阴离子。
(ii)二酰胺基季铵盐分子式是
这里R1是含有15～21个碳原子的无环脂肪酸烃基。R2是含有1～3个碳原子的二价亚烷基。R5和R8是含有1～4个碳原子饱和烷基或羟烷基。A-是阴离子。
(iii)二酰胺烷氧基季铵盐分子式是
这里n值取1～5。R1，R2，R5和A-同上述定义。
(iv)季铵盐化合物分子式是
这里R4是含有15～22个碳原子的无环脂肪酸烃基。R5是含有1～4个碳原子的饱和烷基或羟烷基。A-是阴离子。
(v)季咪唑啉化合物例中成分(i)是熟悉的，二烷基二甲基铵盐如二动物脂二甲基氯铵，二动物脂二甲基铵甲基磺酸，二(氢化动物脂)二甲基氯铵，二硬脂酰胺二甲基氯铵，二-behendyl二甲基氯铵。单烷基三甲基铵盐有单动物脂三甲基氯铵，单(氢化动物脂)三甲基氯铵，十六烷基三甲基氯铵，和豆油三甲基氯铵·二(氢化动物脂)二甲基氯铵和二动物脂二甲基氯铵等为最好。
成分(ii)中的例子是甲基二(动物脂酰胺基乙基)(2-羟乙基)甲基硫酸铵和甲基二(氢化动物脂酰胺基乙基)(2-羟乙基)甲基硫酸铵。这里R1是含有15～17个碳原子的无环脂肪族烃基，R2是乙烯基，R5是甲基，R8是羟烷基，A是甲基硫酸阴离子，这些化合物可从Sherex化学公司买到，其商品名分别为Varisoft(R)222和Varisoft(R)110。
成分(iv)中的例子是二甲基硬脂酰苄基氯胺，其中R4是有18个碳原子的无环脂肪族烃基，R5是甲基，A是氯阴离子。Sherex化学公司已出售此产品，品名为Varisoft(R)SDC。Onyx化学公司出售此产品，品名为AmmonyxR490。
成分(v)举例是1-甲基-1-动物脂酰胺基-乙基-2-动物脂咪唑啉-甲基硫酸和1-甲基-1-(氢化动物脂酰胺乙基)咪唑啉甲基硫酸酯。季铵化合物用量最好在0.5％～10％范围内。(季铵盐)与(胺)的比不超过10∶1，最好低于2∶1。
(e)选取有机硅氧烷成分本产品用聚二烷基或烷基，芳基硅氧烷为主直链乳液，烷基可含1～5个碳原子，可全部或部分氟化。合适的有机硅是聚二甲基硅氧烷，在25℃时粘度范围为100～100,000厘沲，最好选用1000～12,000厘沲。
已发现用来结合的有机硅氧烷离子带电特性很重要。它对有机硅氧烷沉淀程度，均匀分布及织物后整理性能起决定作用。
带有阳离子的有机硅氧烷会加速产生沉淀，有机硅氧烷的用途是改善织物手感，它带有一个主直链，最好是选用聚二烷基硅氧烷，烷基一般采用甲基。有机硅聚合物一般是商品化的乳液聚合物，在非离子型表面活性剂或非离子型和阴离子型混合表面活性剂乳液中用强酸或强碱作为催化剂。
在本发明中围绕阳离子特性来选用有机硅氧烷，其意义是(a)主直链是2个含有1～5个碳原子的烷基或含有1～5个碳原子的烷基，芳基硅氧烷，由乳液聚合物配备成，并用阳离子表面活性剂作为乳化剂。
(b)α-ω-二经季碱反应二个含有1～5个碳原子烷基或1～5个碳原子烷基，芳基硅氧烷聚合物。
(c)一个氨官能团二个含有1～5个碳原子的烷基或烷基芳基硅氧烷聚合物作用。其中氨基作为取代基或发生季铵反应。取代度(d.S.)保持在0.001～0.1范围内，最好是0.1～0.075。
在25℃时有机硅氧烷的粘度在100～100,000厘沲。
本产品硅氧烷与胺类含量比，可用5∶1到1∶100，最好采用2∶1到1∶100。
英国专利№1549180中已公开的有机硅氧烷的成分适用于本产品。
(f)选用非离子型表面活性剂选用非离子型表面活性剂作柔软剂已经公开。1984年6月12日Mac Gilp等人在美国专利4454049上公开了非离子型表面活性剂和它们的用量。这里参用了其公开的部分。
适用于本产品的特殊非离子型表面活性剂包括甘油脂(例如甘油单硬脂酸盐)脂肪醇(如十八烷醇)和烷氧基脂肪醇。非离子型表面活性剂使用时常用的含量是产品总重量的0.5％～10％。
(g)其它选用成分为了进一步提高稳定性，进一步调整它们的粘度，本产品可含少量电介质。最佳的电介质是氯化钙(CaCl2)，并发现用极少的氯化钙(如600ppm)可使高浓度的分散剂的布鲁克菲尔特粘度(Brook-filed)减少到100厘沲以下。
本产品可选用一些其它纺织品柔软辅助剂，包括象香水、防腐剂、杀菌剂、着色剂、染料、杀霉菌剂、稳定剂、增艳剂和遮光剂，可按常规量加入。
此外，为增加整理后织物的某种效果，例如香水这些辅助剂用量(相对于产品浓度而言)可适当大些。
实例I下面是水溶液分散体的配制二动物脂-咪唑啉* 16％磷酸 1.2％氯化钙 600ppm香水 8％*1-动物脂酰胺乙基-2-动物脂咪唑啉把熔化的二-动物脂-咪唑啉加入到磷酸水溶液中，并在高切变力下混合，最后制成均匀分散体。
把氯化钙加到水溶液中，在搅拌中与香水混合。
最终的分散体其布鲁克菲尔特粘度为15厘沲，在长期贮存下相当相稳定。在使用自动洗衣机，当水循环冲洗时加入本产品后，会使织物整理后非常柔软和有抗静电性。
实例II下面是水溶液分散体的配制二动物脂咪唑啉 20％甲基磺酸 2.3％氯化钙 1800ppm香水 1％*1-动物脂酰胺乙基-2-动物脂咪唑啉按实例I配制分散体有极好的相稳定性，其布鲁克菲尔特粘度为80厘泊。织物后整理时分散剂采用0.2％水浴，使其具有极佳柔软度和抗静电性。
实例III-VIII例III-VIII配制如下熔化的胺(1-动物脂酰胺乙基-2-动物脂咪唑啉)应保持65℃～80℃，不要过热。水溶液中含有电介质氯化钙，染料，杀菌剂。使其温度保持在60℃～80℃范围内。
将酸加入水溶液中，酸的需用量是酸pKα值的函数，是产品的基体并按产品最后要求的PH值定。一般0.4％酸量(占产品重量)足以使PH值低于8，含酸量增加时PH值按比例降低。
在连续搅拌下把熔化胺加入酸化的水中，在电介质作用下使产品达到要求的粘度，然后加入香水。产品在搅拌下变凉。组成实例III 实例IV 实例V 实例VI 实例VII 实例VIII胺1) 16％ 16％ 16％ 16％ 16％ 5.8％酸 0.945％ 0.851％ 0.473％ 1.87％ 1.19％ 0.94％盐酸 盐酸 盐酸 乳酸 蚁酸 乳酸氯化钙875ppm 750ppm 1000ppm 1500ppm 875ppm 83ppm香水 0.75％ 0.75％ 0.75％ 0.75％ 0.75％ 0.25％水 馀量 馀量 馀量 馀量 馀量 馀量物理性能PH2)2.88 5.07 7.03 5.10 3.40 5.30新鲜液粘度(厘沲) 92 97 117 142 108 49一星期后粘度(厘泊)72 90 100 90 82 23一个月后粘度(厘泊)73 88 95 64 74 28(1)动物脂酰胺乙基-2-动物脂咪唑啉。
(2)稀释比10％，用蒸馏水稀释。
在三个月测试中，在环境温度下全部成分相稳定。所有样品在大的温度范围(4℃～35℃)内，粘度稳定。
实例IX-XII按实例III-VII那样配制下列产品实例IX 实例X 实例XI 实例XII胺1) 8％ 10％ 20％ 25％酸 0.8％2)0.6％3)1.2％4)0.9％5)氯化钙(百万分之一) 200 400 900 1200PDMS6)1％ - - 1.5％GMS7)- - 1％ 0.5％十八烷醇 - 1％ - -香水 0.5％ 0.6％ 1％ 1％1)1-动物脂酰胺乙基-2-动物脂咪唑啉2)磷酸3)甲基磺酸4)丁酸5)氢溴酸6)聚二甲基硅氧烷，其粘度为8000厘沲7)甘油单硬脂酸盐
权利要求
1.一个稳定的水溶液分散体，其特征在于包括(a)从含有二(高级烷基)环胺中选取含1％～40％胺其分子式
这里n取2或3，最好取2；R1和R2是独立的，是含有8～30个碳原子的烷基或链烯基，宜采用12～20个碳原子的烷基，最好用15～18个碳原子烷基，或这种烷基的混合，例如这种混合的烷基可从椰子油，“软”(不是硬的)动物脂和硬动物脂中提取；Q是CH，CH2，NH或N，最好用N；X是
这里T是氧原子或NR5，R5是氢原子或是含有1～4个碳原子的烷基，最好是H；R4是含有1～3个碳原子的二价亚烷基或(C2H4O)m，这里m可取1～8；或X是R4。高级脂肪酸与聚胺的反应产物可从下面选取亚烷基二胺，烷氧基亚烷基二胺，N-羟基烷基-亚烷基三胺和它们的混合物。(b)从布伦斯特酸中选取分散助剂，其pKα值不大于6，分散体PH值不超过5。
2.按权利要求
1分散体，需含有3～35％胺。
3.按权利要求
2分散体，其PH值不大于4。
4.按上述任一权利要求
水溶液分散体，其中的分散助剂是酸，是从无机矿物酸和有机酸中选取。有机酸的分子式为R-COOH或R-CH2-SO3H，这里R是H或含有1～4个碳原子的烷基和它们的混合物。
5.按权利要求
4中的水溶液分散体，其中分散助剂可以是蚁酸，磷酸或甲基磺酸。
6.按权利要求
4分散体，分散体中胺类是分子式I化合物，这里n为2；R1和R2是独立的，是含有12～20个碳原子的烷基；Q是氮原子。X分子式是-C2H4-NH-CO-
7.按权利要求
4的水溶液分散体，还含有季胺柔软剂，最好取0.5％～10％的常规含量。适用的分子式
这里R2是含有15～22个碳原子的无环脂肪族的烃基；R3是含有1～4个碳原子的饱和烷基或羟烷基，R4和R5可从R2和R3中选取，A是阴离子。
8.按权利要求
4的分散体，还包括一乳液，它是有一个主直链的2个含有1～5个碳原子的烷基或含有1～5个碳原子的烷芳基硅氧烷，其中烷基可能部分或全部氟化，并可能由带阳离子的氮基取代。硅氢烷在25℃时粘度至少为100厘沲，高达8000厘沲。乳液中硅氧烷含量与胺类含量比的范围是5∶1～1∶100，最好用2∶1到1∶10。
9.按权利要求
8分散体，硅氧烷是聚二甲基硅氧烷。
10.按权利要求
4分散体，其中还含有0.5％～10％的非离子，最好选用甘油脂，脂肪醇或烷氧化的脂肪醇。
11.按权利要求
4分散体，其中分散助剂用量占胺重量的3％～50％，宜采用5％～30％。
12.一个稳定的水溶液分散体，在冲洗时作为织物柔软剂加入的有(a)4％～35％的1-动物脂酰胺基乙基-2-动物脂-咪唑啉。(b)分散助剂用量是咪唑啉衍生物(a)的5％～30％，可从盐酸，氢溴酸，硫酸，亚硫酸，磷酸，蚁酸，醋酸，甲基磺酸和乙基磺酸中选取。(o)常用季胺柔软剂用量占分散体总量的0％～10％。(d)低分子量的与水相混溶的脂肪族醇含量为分散体重的0％～10％。(e)选用聚二甲基硅氧烷乳液，在25℃时粘度为100～100,000厘沲。(e)中硅氧烷与(a)中胺的含量比为2∶1～1∶10。
专利摘要
水溶液分散体中含有一定量胺和PKa值至少为6的布伦斯特酸，在冲洗时作为织物柔软剂加入，其性能稳定。
文档编号D06M13/256GK86102986SQ86102986
公开日1986年10月1日 申请日期1986年3月28日
发明者阿克·塞尔·康尼格, 弗朗切斯科·德·布扎卡里尼 申请人:普罗格特-甘布尔公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan