专利名称：洗涤周期单位剂量柔软剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于软化或调理织物的洗涤周期单位剂量洗衣组合物，更具体地说，本发明涉及单位剂量织物柔软组合物，它们是适用于自动洗衣机的洗涤周期的致密颗粒组合物。
背景技术：
生产致密洗涤剂粉末形式的洗涤剂组合物是现有技术中已知的，例如，US5225100描述了含有阴离子洗涤剂化合物的致密粉末的片剂，它在洗涤水中将充分分散。
虽然各种形状的致密颗粒片剂形式的洗涤剂组合物已经在专利文献中受到很大的注意，但使用该片剂以提供在洗涤周期中柔软或调理织物而不影响该洗涤剂组合物提供的洗涤能力或其它危害洗涤效果的单位剂量织物柔软剂是未知的。
用于提供除洗涤周期之外的单位剂量柔软剂的另一种可能的选择是在漂洗周期中直接加入柔软成分。但为使这类产品有效，必须满足若干实际需要。首先单位剂量容器的大小和形状必须易于与各种用于家用洗衣机的漂洗周期分散器的几何形状相适合以确保它易于加入分散器中。此外，与漂洗周期柔软剂的一般应用相同，必须定期清洁漂洗分散器以避免在分散器中积累残余物，或甚至同时阻止细菌的生长。
此外，用于漂洗周期的单位剂量组合物必须配制成在与水接触时在相应于单位剂量在分散器中的停留时间的时间周期内，即在水进入和流过漂洗周期分散器的时间内易于分散其组分。上述实际需要至今没有被任何商业可得的产品成功地满足，因此，现有技术中仍然需要能够在漂洗周期中活化的单位剂量柔软剂。
进一步包括织物柔软剂以提供在洗衣操作的洗涤周期中柔软或调理织物的洗衣洗涤剂组合物是现有技术中已知的，并已在专利文献中描述。参见例如Wixon的US4605506；Boris等的US4818421和Ramachandran等的US4569773，均转让给Colgate-Palmolive Co.，和转让给Akzo的US4851138。Anderson的US5972870描述了用于洗涤的多层洗衣片剂，它可包括在外层的洗涤剂和在内层的织物柔软剂或水软化剂或香料。但这类多效产品具有常见的缺点，即，存在内在的危害，与在洗涤周期使用单独的仅用于清洁的洗涤剂组合物和在漂洗周期使用单独的仅用于柔软的柔软组合物相比，使用者必须获得由这类产品提供的清洁和柔软效果。实质上，该洗涤剂柔软剂组合物的使用者没有能力根据具体的洗涤负荷的清洁和柔软需要单独调节加入机器的洗涤周期中洗涤剂和柔软剂的数量。
在现有技术中已进行某些尝试以开发洗涤周期活性的织物柔软剂，通常为粉末形式。但这些类型的产品具有与使用粉末洗涤剂内在的相同不方便，即操作问题，在容器或洗涤周期分散器中结块和需要测剂量装置以向洗涤水提供所需数量的活性柔软剂物质。
使用致密颗粒片剂形式的单位剂量洗涤周期织物柔软组合物产生许多优点，但重要的是该片剂足够的硬和不易碎，以便承受操作和运输而不破碎或断裂。为达到所需程度的硬度，片剂生产者通常倾向于增加压制压力，但高的压制压力，虽然有利于片剂的硬度，但降低了该片剂的崩解速率。
为了有效，致密颗粒组合物的单位剂量织物柔软组合物必须能够在短时间内在洗涤液中分散以避免在洗涤周期结束时的任何残渣。
通常洗涤周期时间短的为12分钟，长的为90分钟(在通常欧洲洗衣机中)，取决于洗衣机的类型和洗涤条件。因此，为确保致密单位剂量在周期结束前在洗涤母液中合适地分散，在压制之前必须在颗粒中加入崩解物质。这种对于崩解剂的需要在现有技术是已知的，大多数用于该用途的常用物质是水溶胀聚合物，例如聚乙烯吡咯烷酮，纤维素聚合物或柠檬酸和碳酸氢盐混合物，它提供泡腾基质。
伴随这些崩解物质和溶胀聚合物而产生的问题是它们占总体组合物显著的重量和成本，而它们仅单一用于分散片剂。同时使用典型泡腾基质导致片剂表面的典型感觉，它可描述为干和“石头般”的，这通常不受消费者欢迎。
现在我们发现特定等级的粘土(在WO00/03959中有述)可替代通常使用的崩解剂，同时产生衣服的柔软作用。使用该粘土提高了单位剂量的崩解速率，同时能够使用较高的压制压力和降低剂料的易碎性。此外，它提供了具有非常光滑感觉的最终片剂。
发明概述本发明提供了在自动洗衣机的洗涤周期中用于柔软或调理织物的单位剂量洗涤周期织物柔软组合物，所述单位剂量含有(a)致密的颗粒织物柔软剂组合物，(a)的数量足以形成能够在所述洗衣机的洗涤周期中提供有效柔软或调理的单位剂量，以及其中所述织物柔软剂组合物含有选择的具有如下最初性质的处理过的含蒙脱石的粘土(i)至少85％的蒙脱石含量；和(ii)当所述粘土用钠离子活化，干燥和研磨成微粒时，所述研磨的微粒在室温下加入去离子水后24小时内不膨胀超过2.5倍；和其中所述含有蒙脱石的粘土通过包括如下顺序的步骤的方法处理(a)干燥所述粘土到按重量计约25-约35％的水分含量；(b)通过模具挤压干燥的材料以形成糊状物；(c)干燥所述糊状物到按重量计约10-约14％的水分含量；和(d)在约120℃-约250℃的温度下煅烧。
在一个优选实施方案中，单位剂量织物柔软组合物的特征在于是片剂形式，和具有在织物柔软剂周围的由碱性物质组成的非离散外层，从而在所述外层溶解在所述洗涤水中时洗涤水的pH增加。
在这里描述织物柔软剂时使用的术语“颗粒”是指包括尺寸为约150-2000微米的较粗颗粒以及尺寸为30-50微米的较细粉末。
为方便起见，用于本文的术语“织物柔软剂”是指在家庭或自动洗衣机中向织物提供柔软和/或调理效果的物质。
本发明的致密颗粒织物柔软剂组合物优选由选择性地与有机脂肪柔软物质结合的织物柔软粘土组成。尤其优选的织物柔软剂含有粘土矿物柔软剂，例如膨润土，与下文中进一步描述的季戊四醇酯化合物结合。该柔软剂的有用组成可由按重量计约80％-约90％粘土和按重量计约10％-20％的脂肪柔软物质，例如季戊四醇化合物(本文通常缩写为“PEC”)变化。
本发明基于使用处理的本文定义的含有蒙脱石的粘土，优选处理的膨润土作为用于洗涤周期的单位剂量柔软组合物中的活性柔软成分。得到的单位剂量组合物在与水接触时具有降低的凝胶化趋势，从而在与洗衣洗涤剂组合物结合使用时，它显示改善的在洗涤水中的分散性质，而对其柔软性质没有任何不利影响。
根据本发明的方法方面，其提供了柔软或调理洗涤的衣服的方法，其包括使洗涤的衣服与有效量的如上定义的单位剂量洗衣组合物接触。
发明的详细描述本发明产物的有用组分的粘土是与有机脂肪柔软剂物质共同作用以提供洗涤的衣服的增强柔软作用的物质。该粘土包括含有蒙脱石的粘土，它们具有溶胀性质(在水中)，它们是绿土结构，从而它们沉积在纤维物质，尤其是棉和棉/合成混合物料，例如棉/聚酯上以给予这些由它们制备的纤维和织物表面光滑或柔软。用于本发明的最佳绿土粘土是膨润土，最佳膨润土是在水中具有显著溶胀能力的那些膨润土，例如钠和钾膨润土。该溶胀膨润土也称为西部或Wyoming膨润土，它们主要是钠膨润土。其它膨润土，例如钙膨润土通常是非溶胀的，其本身作为织物柔软剂通常是不可接受的。然而，我们还发现该非溶胀膨润土与PEC结合时比膨胀膨润土显示更好的织物柔软作用，其前提是在柔软组合物中存在碱金属或其它增溶离子源，例如钠(它可来自加入组合物的氢氧化钠，或来自钠盐，例如助洗剂和填料，它们可以是组合物的功能组分)。其中，优选的膨润土是钠和钾膨润土，它们通常是溶胀的，和钙和镁膨润土，它们通常是不溶胀的。其中优选使用钙(在钠源存在下)和钠膨润土。所采用的膨润土可以在美国生产，例如Wyoming膨润土，但也可以作为钙膨润土由欧洲得到，包括意大利和西班牙，它可通过用碳酸钠处理转化为钠膨润土或可作为钙膨润土使用。此外，性质如所述膨润土的其它含蒙脱石的绿土粘土可全部或部分地替代本文所述的膨润土，并可得到类似的织物柔软结果。
可溶胀的膨润土和类似有效的粘土是微米级，例如0.01-20微米的基本粒度，和100-400号筛，优选140-325号筛US筛系列的真实粒度。膨润土和其它合适的可溶胀粘土也可附聚成较大粒度，例如60-120号筛，但该附聚物不是优选的，除非它们也包括PEC(在任何微粒产物中)。
为提供本发明的处理的膨润土，选择最初的膨润土起始材料以具有较低凝胶化和溶胀性质。具体地说，选择起始材料膨润土具有如下最初性质(a)至少85％的蒙脱石含量；和(b)当所述粘土用钠离子活化，干燥和研磨成微粒时，研磨的微粒在室温下加入软化水后24小时内不膨胀超过2.5倍。在本文中用于测定溶胀的膨润土的研磨微粒是至少90％直径等于或小于约75微米的微粒。
起始材料膨润土的化学组成优选含有按重量计的如下组分SiO255.0-61.0％Al2O314.5-17.6％Fe2O31.45-1.7％CaO 2.8-7.0％MgO 5.0-6.3％K2O 0.5-0.85％Na2O0.25-0.30％Mn3O40.04-0.25％处理膨润土的方法包括如下顺序的步骤(a)干燥所述粘土到按重量计约25-约35％的水分含量；(b)通过模具挤压干燥的材料以形成糊状物；(c)干燥所述糊状物到按重量计约10-约14％的水分含量；和(d)在约120℃-约250℃的温度下煅烧。
本发明用于处理的膨润土的方法的详细描述在Colin StewartMinchem Ltd.申请的WO00/03959中公开，其内容列为本文参考文献。
本发明的组合物和本发明的制品，与织物柔软粘土结合使用的主组分是有机脂肪柔软剂。有机柔软剂可以是阴离子，阳离子或非离子脂肪链(C10-C22，优选C12-C18)。阴离子柔软剂包括脂肪酸皂，优选的有机柔软剂是非离子的，例如脂肪酯、乙氧基化脂肪酯、脂肪醇和多元醇聚合物。有机柔软剂最优选是季戊四醇化合物的高级脂肪酸酯，该术语用于本说明书以描述季戊四醇的高级脂肪酸酯、季戊四醇齐聚物的高级脂肪酸酯、季戊四醇的低级烯化氧衍生物的高级脂肪酸酯、季戊四醇齐聚物的低级烯化氧衍生物的高级脂肪酸酯。本文中季戊四醇化合物通常缩写为PEC，其描述和缩写可适用于任何或所有季戊四醇、它们的齐聚物、它们的烷氧化衍生物，本身或更优选和更经常地作为如上下文所述的酯。
季戊四醇齐聚物优选是2-5个季戊四醇部分，更优选2或3个的那些齐聚物，这些部分通过醚键连接在一起。其低级烯化氧衍生物优选是环氧乙烷或环氧丙烷单体、二聚物或聚合物，它们以羟基为末端，通过醚键连接至季戊四醇或季戊四醇齐聚物。优选在每个该烯化氧链中存在1-10个烯化氧部分，更优选2-6个的，取决于齐聚物在PEC上将存在1-10个该基团。至少1个PEC OH基团，优选至少2个，例如1或2-4个被高级脂肪酸或其它高级脂族酸酯化，它们可以是奇数的碳原子。
季戊四醇化合物的高级脂肪酸酯优选是部分酯，更优选在酯化过程后在其上存在至少两个游离羟基(在季戊四醇、二聚物或烷氧烷基团上)。通常该游离羟基的数目是2或约2，但有时它可以是1，如在季戊四醇三硬脂酸酯的情况下。可用作酯化酸的高级脂族或脂肪酸是碳原子数为8-24，优选12-22，更优选12-18的酸，例如月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸和二十二烷酸。它们可以是由天然来源，例如牛油或椰子油得到的脂肪酸混合物，或由被氢化的这些天然物质得到。奇数或偶数碳原子的合成酸也可以使用。在脂肪酸中，月桂酸和硬脂酸通常是优选的，该优选取决于被酯化的季戊四醇化合物。
本发明中某些酯(PEC)的实例如下单季戊四醇酯 单季戊四醇二月桂酸酯R1＝CH3-(CH2)10-COO-R2＝CH3-(CH2)10-COO-R3＝OHR4＝OH单季戊四醇单硬脂酸酯R1＝CH3-(CH2)16-COO-R2＝OHR3＝OHR4＝OH单季戊四醇二硬脂酸酯R1＝CH3-(CH2)16-COO-R2＝CH3-(CH2)16-COO-R3＝OHR4＝OH单季戊四醇三硬脂酸酯R1＝CH3-(CH2)16-COO-R2＝CH3-(CH2)16-COO-R3＝CH3-(CH2)16-COO-R4＝OH单季戊四醇单二十二烷酸酯R1＝CH3-(CH2)20-COO-R2＝OHR3＝OHR4＝OH单季戊四醇二(二十二烷酸)酯R1＝CH3-(CH2)20-COO-R2＝CH3-(CH2)20-COO-R3＝OHR4＝OH二季戊四醇酯 二季戊四醇四月桂酸酯R1＝CH3-(CH2)10-CO-R2＝CH3-(CH2)10-CO-R3＝CH3-(CH2)10-CO-R4＝CH3-(CH2)10-CO-二季戊四醇四硬脂酸酯R1＝CH3-(CH2)16-CO-R2＝CH3-(CH2)16-CO-R3＝CH3-(CH2)16-CO-R4＝CH3-(CH2)16-CO-季戊四醇10环氧乙烷酯 其中n+n’＝10单季戊四醇10环氧乙烷二硬脂酸酯R1＝CH3-(CH2)16-COO-R2＝CH3-(CH2)16-COO-季戊四醇4环氧丙烷酯 单季戊四醇4环氧丙烷单硬脂酸酯R1＝CH3-(CH2)16-COO-R2＝OH单季戊四醇4环氧丙烷二硬脂酸酯R1＝CH3-(CH2)16-COO-R2＝CH3-(CH2)16-COO-虽然在本文给出的化学式中说明了用于本发明实践中的某些优选季戊四醇化合物，但应理解在本发明说明书的种种其它季戊四醇化合物也可以采用，包括例如季戊四醇二氢化牛油酸酯、季戊四醇二牛油酸酯、季戊四醇二棕榈酸酯和二季戊四醇四牛油酸酯。
为提高本文所述的单位剂量组合物的柔软效果，阳离子柔软剂，例如常规季铵柔软化合物可选择性地以少量加入。
膨润土和有机脂肪柔软物质的组合物通常为约10％-约100％膨润土和约1％-约100％脂肪柔软物质，优选约50％-约95％膨润土和约5％-约50％脂肪柔软物质，最优选约80％-90％膨润土和约10％-20％脂肪柔软物质。
用于本发明的单位剂量致密颗粒组合物的其它有用成分包括崩解物质以增强单位剂量在洗涤水中的崩解作用。该物质包括泡腾基质，例如与碳酸氢钠结合的柠檬酸，或例如PVP聚合物和纤维素材料。可使用造粒剂，例如聚乙二醇；杀菌剂，香料，染料和防止褪色、染料转移，抗起球和抗皱的物质。为改善最终组合物的美学性质，化妆品组分，例如染料、云母和蜡可用作涂覆成分以改善单位剂量的外观和感觉。
为液体或颗粒柔软或调理材料提供的胶囊优选是明胶壳，它易于溶解在洗涤水中，并与洗涤周期中使用的洗涤剂相容。该明胶胶囊的生产使用现有技术中已知的技术，在例如如下出版物中描述，它们列为本文参考文献“SoftgelsManufacturing Consideratons”，PaulWilkinson and Foo Song Hom，Drugs Pharmaceutical Science(1990)，pps409-449，Mediventure Inc.，Ann Arbor，MI，USA；和“Coating of GelatinCapsules”，Ann Mari Hannula and Peter Speiser，Acta PharmaceuticalTechnology(1988)，pps.234-236。
本发明的优选液体柔软剂包括脂肪醇，例如油醇，脂肪酸，例如油基羧酸；脂肪酯，例如油基酯或植物脂肪酯，例如向日葵油；聚硅氧烷，例如聚二甲基硅氧烷，直链或交联，乙氧基化或没有乙氧基化，并且选择性地包括酰胺官能度；聚乙烯蜡，具有8000-60000的分子量；和脂肪酰胺，例如通过二亚乙基三胺与主要具有如下结构的油酸反应形成的二油基酰胺 其中R1表示油基烷基碳链；和R2表示H或(EO)x，x是0-6(乙氧基化度)。
虽然为了提供柔软效果和在洗涤水中分散，油基碳链长度是最优选的，但其它更高级的烷基链长度也可用于本发明中。
用于本文的典型单位剂量组合物可由约5-约10毫升变化，相当于约5-约10克的重量(包括胶囊的重量)，每次洗涤的剂量数是2。此外，当使用1单位剂量/洗涤时，相应的体积和重量分别为约10-约20毫升，约10-约20克(包括胶囊重量)。
实施例1致密颗粒单位剂量组合物(A和B)由如下组分制备
组合物A是比较组合物，组合物B是本发明的含有处理的膨润土粘土的组合物。
生产方法包括在Loedige型混合器中混合除香料之外的所有组分。得到的混合物在烘箱中干燥，随后在干燥的粉末中加入香料。该粉末随后使用交替或旋转的载有染料的压机压制。球形单位剂量的重量是60克，该单位剂量在加入洗涤物时在设定为Program WhiteColors的European Miele W832前装式洗衣机中在40℃下在开始洗涤的20分钟内分散在水中。
单位剂量组合物A和B对毛圈织物毛巾、棉T恤和棉厨房毛巾提供的柔软性在累积洗涤后评价，并与商业液体织物柔软剂对比。将3公斤的洗衣压载物加入洗衣机中，柔软度由6名鉴定员组成的小组使用9次重复试验评价。所得结果如下组合物A和B的柔软度基本相当。
与商业液体织物柔软剂相比，组合物A和B在棉T恤和棉厨房毛巾的一次洗涤周期后提供相当的柔软度。
组合物A和B有关物理性质和在水中分散的比较表示如下
(1)易碎性在振动4mm目筛上15分钟(振幅4)过筛后在容器底部残渣的测量；越低，越不易碎。(2)硬度在不同重量落在该球体上时的耐破碎；越高，越耐破碎；(3)在烧杯中的分散1个球体在冷水烧杯中在和缓搅拌下的分散时间；越短，越好。
通过鉴定小组评价，与组合物A相比，组合物B提供在接触时明显光滑的感觉和纹理。
权利要求
1.在自动洗衣机的洗涤周期中用于柔软或调理织物的单位剂量洗涤周期织物柔软组合物，所述单位剂量含有(a)致密的颗粒织物柔软剂组合物，(a)的数量要足以形成能够在所述洗衣机的洗涤周期中提供有效柔软或调理织物的单位剂量，其中所述织物柔软剂组合物含有选择的具有如下最初性质的处理过的含蒙脱石的粘土(i)至少85％的蒙脱石含量；和(ii)当所述粘土用钠离子活化，干燥和研磨成微粒时，所述研磨的微粒在室温下加入去离子水后24小时内不膨胀超过2.5倍；和其中所述含有蒙脱石的粘土通过包括如下顺序的步骤的方法处理(a)干燥所述粘土到按重量计约25-约35％的水分含量；(b)通过模具挤压干燥的材料以形成糊状物；(c)干燥所述糊状物到按重量计约10-约14％的水分含量；和(d)在约120℃-约250℃的温度下煅烧。
2.权利要求1的单位剂量柔软组合物，其特征在于它是片剂形式，具有在织物柔软剂周围的由碱性物质组成的非离散外层，从而在所述外层溶解在所述洗涤水中时洗涤水的pH增加。
3.权利要求1的单位剂量柔软组合物，其中所述含有蒙脱石的粘土的规定的最初溶胀性质用至少90％是直径不大于约75微米的粘土的研磨微粒测量。
4.权利要求1的单位剂量柔软组合物，其中含有蒙脱石的粘土是膨润土。
5.权利要求4的单位剂量柔软组合物，其中膨润土具有含有按重量计至少4.0％MgO的其它最初性质。
6.权利要求4的单位剂量柔软组合物，其中膨润土起始材料具有按重量计的如下组成SiO255.0-61.0％；Al2O314.5-17.6％；Fe2O31.45-1.7％；CaO 2.8-7.0％；MgO 5.0-6.3％；K2O 0.5-0.85％；Na2O 0.25-0.30％；和Mn3O40.04-0.25％。
7.权利要求1的单位剂量柔软组合物，其中所述织物柔软剂组合物含有与有机脂肪柔软物质结合的含蒙脱石粘土。
8.权利要求7的单位剂量柔软组合物，其中所述含蒙脱石的粘土是含有膨润土，所述有机脂肪柔软物质是季戊四醇化合物(“PEC”)，其选自季戊四醇的高级脂族酸酯、季戊四醇的齐聚物、季戊四醇的齐聚物的低级烯化氧衍生物和它们的混合物。
9.权利要求7的单位剂量柔软组合物，其中所述含有蒙脱石的粘土是膨润土，所述有机脂肪柔软物质是脂肪醇。
10.权利要求7的单位剂量柔软组合物，其中所述粘土至少部分涂有所述有机脂肪柔软物质，和用作该脂肪柔软物质的载体。
11.权利要求8的单位剂量柔软组合物，其中所述PEC是季戊四醇或季戊四醇的齐聚物的高级脂族酯。
12.权利要求8的单位剂量柔软组合物，其中膨润土和所述PEC的组合物含有按重量计约50％-约95％的膨润土和约5％-约50％的所述PEC。
13.权利要求12的单位剂量柔软组合物，其含有约80％-约90％的膨润土和约10％-约20％的所述PEC。
14.权利要求1的单位剂量柔软组合物，其中所述织物柔软剂含有液体脂肪酯。
15.权利要求14的单位剂量柔软组合物，其中所述脂肪酯是向日葵油。
16.权利要求1的单位剂量柔软组合物，其中所述织物柔软剂组合物含有液体聚硅氧烷。
17.权利要求1的单位剂量柔软组合物，其中所述织物柔软剂组合物含有液体油醇。
18.用于柔软或调理洗涤的衣服的方法，其包括使洗涤的衣服与有效量的权利要求1的单位剂量柔软组合物接触。
19.权利要求18的方法，其中织物柔软剂组合物含有与有机脂肪柔软物质结合的处理的膨润土。
20.权利要求19的方法，其中所述有机柔软物质包含脂肪醇或季戊四醇化合物(“PEC”)，其选自季戊四醇的高级脂族酸酯、季戊四醇的齐聚物、季戊四醇的齐聚物的低级烯化氧衍生物和它们的混合物。
21.权利要求18的方法，其中织物柔软剂组合物含有液体脂肪酯。
22.权利要求21的方法，其中所述脂肪酯是向日葵油。
全文摘要
在自动洗衣机的洗涤周期中用于柔软或调理织物的单位剂量洗涤周期织物柔软组合物，所述单位剂量含有(a)致密的颗粒织物柔软剂组合物，(a)的数量足以形成能够在所述洗衣机的洗涤周期中提供有效柔软或调理织物的单位剂量，其中所述织物柔软剂组合物含有选择的具有如下最初性质的处理过的含蒙脱石的粘土(i)至少85％的蒙脱石含量；和(ii)当所述粘土用钠离子活化，干燥和研磨成微粒时，所述研磨的微粒在室温下加入去离子水后24小时内不膨胀超过2.5倍；和其中所述含蒙脱石粘土通过包括如下顺序步骤的方法处理(a)干燥所述粘土到按重量计约25－约35％的水分含量；(b)通过模具挤压干燥的材料以形成糊状物；(c)干燥所述糊状物到按重量计约10－约14％的水分含量；和(d)在约120℃－约250℃的温度下煅烧。
文档编号C11D3/37GK1439047SQ01811701
公开日2003年8月27日 申请日期2001年4月23日 优先权日2000年4月26日
发明者A·亚克奎斯, J·鲁斯莱, H－C·曹 申请人:高露洁-棕榄公司