BRPI0709643A2 - composição de tratamento de artigo têxtil dispersável, e, método de amaciamento de tecidos - Google Patents
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Abstract
COMPOSIçãO DE TRATAMENTO DE ARTIGO TêXTIL DISPERSáVEL, E, MéTODO DE AMACIAMENTO DE TECIDOS. Composições aquosas dispersáveis de tratamento de artigo têxtil, tais como amaciantes de tecidos, que incluem ativos amaciantes de tecidos de amónio quaternário e que apresentam excelente estabilidade em estocagem a longo prazo, mesmo quando o armazenamento é em temperaturas elevadas em períodos de tempo longos. As composições são compostas de um composto de amónio quaternário de éster graxo, biodegradáveis, derivadas da reação de uma alcanolamina e um derivado de ácido graxo, seguido pela quaternização, juntamente com um sal de periodato, como periodato de potássio.
Description
"COMPOSIÇÃO DE TRATAMENTO DE ARTIGO TÊXTILDISPERSÁVEL, E, MÉTODO DE AMACIAMENTO DE TECIDOS"
REFERÊNCIA CRUZADA AO PEDIDO RELACIONADO
Esta solicitação reivindica o benefício da solicitação provisóriade patente americana número 60/798.256 depositada em 5 de maio de 2006,os teores da qual são incorporados aqui como referência.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
As composições contendo sais de amônio quaternário oucompostos de imidazolínio tendo pelo menos um grupo hidrocarbila de cadeialonga são comumente utilizadas para fornecerem propriedades para otratamento de tecidos, especialmente benefícios de amaciamento de tecidos,quando utilizadas em uma operação de enxágüe na lavagem de roupa suja.
Mais recentemente, em vista das questões levantadas emrelação à segurança ambiental (por exemplo, a biodegradabilidade) dosamaciantes de composto quaternário, assim como os limites nas quantidadesdestes compostos catiônicos que podem ser incorporados de forma estável nasformulações mais convenientes de uso líquido, tem havido propostas para asubstituição parcial ou total de amaciantes de tecidos convencionais "quat",que são exemplificados por dimetil diestearil ou cloreto de dimetildiseboamônio e vários compostos imidazolínio.
Apezar de ser reconhecido o desejo de inclusão dos materiaisamaciantes contendo ligações biodegradáveis em composições de tratamentode tecidos, também foram reconhecidas as dificuldades de estabilidadeimprevisíveis ou não imagináveis que podem ser levantadas por tais materiaisem composições aquosas durante períodos prolongados de estocagem,especialmente em altas temperaturas. Têm sido propostas várias soluções paraa obtenção de estabilidade; no entanto, permanece ainda uma necessidade naarte por uma alternativa.
SUMÁRIO DA INVENÇÃOAssim sendo, a invenção atual apresenta composições detratamento de tecidos estáveis, dispersáveis, que são compostas de:
(a) cerca de 1% a cerca de 35% de um compostobiodegradável de amônio quaternário de éster graxo derivado da reação de
uma alcanolamina e um derivado de ácido graxo, seguido pela quaternização;
(b) cerca de 0,001% a cerca de 1% de um sal de periodato.
A composição poderá incluir outros agentes, se desejado,incluindo água. Estas composições poderão ser fornecidas como produtosprontos para utilização, ou como concentrados a serem utilizados em níveisreduzidos, que podem ser diluídos com água antes da utilização em níveisiguais ou semelhantes aos produtos prontos para utilização. Os produtospoderão ser utilizados como composições de tratamento de têxteis durante oprocesso de fabricação do tecido, ou como composições amaciantes detecidos em um contexto de lavagem de roupa suja doméstica.
Um composto de amônio quaternário útil nas composiçõesdefinidas tem a fórmula:
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onde Q é um grupo carboxila tendo a estrutura escolhida-OCO- e -COO; R1 é um grupo de hidrocarbonetos alifáticos tendo 8-22átomos de carbono; R2 é escolhido de Q-R1 e -OH; q, r, s, e t, cada um delesindependentemente, representa um número de 1 a 3; e X"a é um ânion tendouma valência igual a "a".
Todas as percentagens e proporções aqui se destinam a ser "empeso" a não ser que seja especificado de outra forma.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A invenção atual refere-se a composições de tratamento detecidos aquosas dispersáveis que são compostas de um composto de amônioquaternário de éster graxo biodegradável, um sal de periodato, e água. Ascomposições poderão também conter aditivos convencionais encontrados emcomposições de tratamento de tecidos para a sua utilização regular epretendida, nos seus níveis de utilização regulares e pretendidos. Ascomposições reivindicadas incluem composições de amaciante de tecidosadicionadas no enxágüe, que poderão ser utilizadas no processo de lavagemdoméstico. Além disso, elas incluem composições que são utilizadas noprocesso de fabricação de artigo têxtil para a produção de acabamentosdesejados nos tecidos. As composições incluídas pela invenção atual tambémincluem composições que são fornecidas para o usuário com a concentraçãoutilizável, assim como composições que são obtidas como concentrados quepodem então ser diluídas para concentrações utilizáveis ou poderão seraplicadas na sua forma concentrada.
O material amaciante de amônio quaternário utilizado nascomposições da invenção atual é um composto de amônio quaternário deácido graxo biodegradável conhecido como um esterquat. Estes materiaisestão presentes nas composições da invenção atual com cerca de 1% a cercade 35% da composição, de preferência, cerca de 1% a cerca de 25% dacomposição, mais de preferência, cerca de 1% a cerca de 10% da composição.
Os materiais de esterquat são derivados da reação de uma alcanolamina e umderivado de ácido graxo, seguido pela quaternização (completa ou parcial) doproduto. Uma realização de tais materiais de esterquat tem a seguinte fórmula:
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onde Q é um grupo carboxila tendo a estrutura escolhida de -OCO- e -COO; R1 é um grupo de hidrocarbonetos alifáticos tendo 8 a 22átomos de carbono, de preferência, um grupo alquila Cio a C20; R2 é escolhidode Q-R1 e -OH; q, r, s, t, cada um deles representa independentemente umnúmero de 1 a 3; e X"a é um ânion tendo uma valência "a". Os materiaispreferidos de ânions incluem cloreto, brometo, e sulfato de metila.
Em uma realização, estes materiais definidos são compostos deuma mistura de monoésteres, diésteres e triésteres. Uma realização especificade tais materiais é descrita na solicitação de patente publicada PCT WO2004/044113, Crutzen, publicada em 27 de maio de 2004, incorporada aquicomo referência. Em tal mistura preferida, a percentagem normalizada decomposto monoéster no referido composto de amônio quaternário de éstergraxo é de 21% a 39%; a percentagem normalizada de composto diéster é de10 52% a 62%, e a percentagem normalizada de composto triéster é de 7% a14%, todas as percentagens sendo em peso.
Em outra realização, o composto de amônio quaternário deácido graxo biodegradável é um esterquat oligomérico, obtenível pela reaçãode uma alcanolamina com (i) um ácido policarboxílico; e (ii) um álcool graxoou um ácido graxo ou uma mistura de álcoois graxos e ácidos graxos, seguidopela quaternização parcial, dessa forma formando uma mistura de ésteraminas oligoméricas e esterquat. Este material é descrito na patente americanade número 6.992.058, Grandmaire et ai., emitida em 31 de janeiro de 2006, ea solicitação européia publicada EP 1.136.471, ambas as quais sãoincorporadas aqui como referência. Neste material, é preferível que aalcanolamina seja trietanolamina. Em uma outra realização preferida, o ácidocarboxílico é um ácido policarboxílico, mais de preferência, um ácidodicarboxílico. Um exemplo de tal material é esterquat é disponívelcomercialmente da Kao Chemicals, com a marca Tetranyl CL518.
As realizações dos compostos amônio quaternário úteis nainvenção atual incluem aqueles nos quais R1 é alquila C10-C20· Além disso, emrealizações específicas, um dos grupos R2 é Q-R1. Em outra realização, ambosos grupos R2 são Q-R1. Em uma outra realização, ambos os grupos R2 são-OH.Outro componente da invenção atual é um sal de periodato,que inclui materiais derivados de periodato. O sal de periodato está presentecom cerca de 0,001% a cerca de 1,0% da composição de tratamento detecidos, em peso. Outras realizações da invenção atual poderão incorporar osal de periodato com cerca de 0,001% a cerca de 0,1% da composição empeso. Uma realização da invenção incorpora o material de amônio quaternárioe o sal de periodato com uma proporção molar de amônioquaternário/periodato de cerca de 1 a cerca de 4. Exemplos de sais deperiodato úteis na invenção atual incluem periodato de potássio, periodato delítio, periodato de sódio e misturas daqueles materiais. O material preferido éo periodato de potássio.
As composições da invenção atual são dispersões aquosas, deforma que o restante do complemento da composição é água. Geralmente, acomposição será acidulada, tendo um pH em torno de 2 a cerca de 6.Materiais, tais como ácidos ou sais ácidos, podem ser adicionados nacomposição para controlar o pH da composição. Um exemplo de um materialque pode ser adicionado é o ácido lático. A acidez da composição é que atorna especialmente importante para a estabilização do material de esterquat.
Ingredientes opcionais que são conhecidos na arte detratamento de têxteis podem ser utilizados para melhorarem ainda mais aestabilidade, a estética, ou o desempenho da composição desta invenção.
Poderão ser adicionados perfumes para melhorar a frescura daroupa lavada (ou somente para melhorar a estética da própria composição).
As composições da invenção, com freqüência, contêm umtensoativo não iônico de etoxilato de álcool graxo para a emulsificação doperfume presente na composição. A presença de um emulsificante assegura aestabilidade física da composição, a qual, de outra forma, poderia serdesestabilizada pela presença do perfume ou fragrância na composição. Osetoxilatos de álcool graxo úteis na invenção correspondem aos produtos decondensação de óxido de etileno e de álcoois graxos maiores, com o álcoolgraxo maior contendo cerca de 9 a cerca de 15 átomos de carbono e o númerode grupos de óxido de etileno por mol sendo em torno de 5 a cerca de 30.
Conforme utilizado aqui, o termo "perfume" é utilizado no seusentido normal para referir-se a, e incluir qualquer substância solúveldiferente de água ou uma mistura de substâncias, incluindo substânciasodoríferas naturais (i.e., obtidas por extração de flores, ervas, fluorescências,ou plantas), artificiais (i.e., misturas de óleos ou constituintes de óleosnaturais), e sinteticamente produzidas. Tipicamente, perfumes são misturascomplexas ou misturas de vários compostos orgânicos, tais como álcoois,aldeídos, éteres, compostos aromáticos, e quantidades variadas de óleosessenciais (por exemplo, terpinas), os próprios óleos essenciais sendocompostos voláteis, odoríferos, e também servindo para a dissolução dosoutros componentes do perfume.
Na invenção atual, a composição especifica do perfume não éimportante com relação ao desempenho da composição de tratamento deartigo têxtil líquida, desde que ela possa ser incorporada na composição etenha um odor agradável.
Para evitar a gelatinização de uma composição líquidaconcentrada, a composição poderá conter um polímero de polietileno glicolou um polímero de alquil éter polietileno glicol. Os polímeros de polietilenoglicol conforme utilizados aqui, têm um peso molecular pelo menos de cercade 200, até um peso molecular de cerca de 8000. Polímeros úteis incluem ospolímeros de polietileno glicol metil éter comercializados pela AldrichChemical Company. Quantidades úteis de polímeros nas composições variamde cerca de 0,1% a cerca de 5% em peso. E preferida uma faixa em torno de0,5% a cerca de 1,5% em peso.
Exemplos de modificadores opcionais de reologia eespessantes para uso aqui são bem conhecidos na arte, e poderão serescolhidos de modificadores de reologia poliméricos e modificadores dereologia inorgânicos. Exemplos do primeiro tipo incluem polímeroscatiônicos, tais como copolímeros de acrilamida e acrilato de amônioquaternário, e semelhantes. Geralmente, somente pequenas quantidades, deaté cerca de 1%, de preferência, até cerca de 0,8%, como por exemplo, cercade 0,1% a cerca de 0,6%, em peso, produzem níveis aceitáveis de viscosidadeao longo do tempo.
Outros co-amaciantes opcionais para uso na invenção atual,são por exemplo, álcoois graxos, glicerol monoestearato (GMS) e glicerolmonooleato (GMO).
Outros ingredientes opcionais que poderão ser usados para aredução de pregas nos tecidos e melhoria da facilidade de passar a ferro sãoumectantes não iônicos, sais inorgânicos, e materiais poliméricos de formaçãode filme, tais como poliacrilatos, polimetacrilatos, silicones, derivados deamido, e ceras de poliolefina.
Materiais poliméricos anti-transferência de corante, tais comoos compostos do tipo polivinil pirrolidona poderão também ser adicionadosnas composições atuais.
Materiais seqüestrantes, tais como polifosfonatos e materiaispolicarboxilicos, podem ser utilizados para neutralizarem as impurezas daágua, tais como sais minerais (de cálcio, magnésio, cobre), para proteger a cordas roupas que estão sendo lavadas.
Outros componentes opcionais utilizados comumente nascomposições de amaciamento de tecidos poderão ser adicionados emquantidades pequenas para melhorarem as propriedades de aparência ou dedesempenho das composições líquidas de tratamento de têxteis (amaciantesde tecido) da invenção atual. Os componentes típicos deste tipo incluem, masnão são limitados a, corantes (por exemplo, corantes ou pigmentos), agentesazuis, conservantes, germicidas e perfumes.O produto final, na forma concentrada ou diluída, deve serfacilmente utilizável pelo usuário final. Geralmente, portanto, a viscosidadefinal do produto (para uma amostra preparada recentemente) não deveexceder a cerca de 1500 centipoises, mas não deve ser baixa demais, porexemplo, não inferior a cerca de 50 centipoises. A viscosidade preferida parao produto concentrado da invenção está na faixa de cerca de 120 a cerca de1000 cps. Conforme utilizado aqui, a não ser que seja especificado de outraforma, a viscosidade é medida a 25°C (22 - 26°C) utilizando um viscosímetrodigital Brookfield®VTD com um fuso #2 a 50 rpm.
As composições concentradas poderão ser diluídas por umfator geralmente de 4:1, ou mais de preferência, até cerca de 8:1, ou mesmo10:1. Poderão ser preparados produtos concentrados com até cerca de 35% deamaciante e permanecerão utilizáveis e estáveis contra a separação de fasesou a aglomeração de partículas em suspensão por períodos de tempoprolongados. Por exemplo, uma composição com cerca de 28% de amaciantepode ser diluída até cerca de 5% de ativo para produzir um desempenho deamaciamento equivalente ou superior em um produto contendo cerca de 7%de cloreto de dissebo dimetil amônio (DTDMAC). Depois da diluição, oupara um produto pronto para utilização, a composição normalmente conteráamaciante suficiente para ser efetiva quando adicionada na água de enxágüeem uma quantidade de cerca de 1/8 a 3/4 de uma xícara (1 a 6 onças) (29,6 a177,4 cm ), produzindo cerca de 50 ppm a cerca de 350 ppm do amaciante naágua de enxágüe. Quando as composições são utilizadas no processo defabricação de têxteis, elas tipicamente são formuladas com cerca de 50 a cercade 250 ppm de uma solução aquosa e são aplicadas (por exemplo, esfregadas)no tecido acabado, e secadas.
As composições da invenção atual são capazes de produzirembenefícios adicionais além do amaciamento do tecido, em tecidos e emlavanderia, que são condicionados com tais composições. Principalmente,nota-se que estas composições podem produzir uma proteção melhorada dacor através da inibição da transferência do corante para os tecidos tratados,assim como o melhor benefício de tratamento através da minimização daabrasão do tecido. Isto tem o efeito de melhorar a aparência do tecido eprolongar a longevidade do tecido.
As composições da invenção atual são feitas por qualquermeio conhecido ou a ser desenvolvido na arte.
O exemplo ilustra as composições da invenção atual e osbenefícios fornecidos por aquelas composições. A presença do sal deperiodato nas composições reduz a velocidade de hidrólise do componente deamaciamento de esterquat e mantém as características físicas da composiçãoamaciante de tecido contendo esterquat.
EXEMPLO
Uma composição de referência e uma composição da invençãoatual tendo os componentes apresentados abaixo, são feitas como se segue:
TABELA 1
<table>table see original document page 10</column></row><table>
A velocidade da hidrólise do componente esterquat édeterminada medindo-se a quantidade de ácido graxo livre gerada pelahidrólise do éster graxo ou da alcanolamina. O ácido graxo livre édeterminado através de análise de cromatografia gasosa. Os ácidos graxoslivres e os álcoois graxos livres são determinados por cromatografia gasosacapilar na presença do ácido pentadecanóide (Cl5:0) como padrão interno.Depois da solubilização do produto em dimetil formamida, os ácidos graxos eos álcoois graxos são convertidos nos seus derivados trimetil silil comB STF A. Os seus níveis são calculados pela integração da área de pico comreferência aos fatores de resposta determinados previamente. Os resultadosdas determinações de ácido graxo livre são registrados nas tabelas seguintes:
TABELA 2 - REFERENCIA
<table>table see original document page 11</column></row><table>
TABELA 3 - PROTOTIPO
<table>table see original document page 11</column></row><table>
A presença de ácido graxo livre é conhecida comomodificando a estética de um produto amaciante de tecido. A característicaprincipal afetada é a viscosidade do produto. O objetivo da viscosidade émanter o produto fluido o suficiente para ser retirado do recipiente. O limitesuperior é de cerca de 800 cps depois de um envelhecimento de 12 semanasem uma temperatura máxima de 43 ° C. Estes dados mostram uma clararedução na formação de ácido graxo livre (e, portanto, de hidrólise) napresença do sal de periodato, especialmente em temperaturas de estocagemmais elevadas (43 ° C e 49 ° C).
Claims (15)
1. Composição de tratamento de artigo têxtil dispersável,caracterizada pelo fato de compreender:(a) cerca de 1% a cerca de 35% de um composto de amônioquaternário de ácido graxo biodegradável derivado da reação de umaalcanolamina e um derivado de ácido graxo, seguido pela quaternização; e(b) cerca de 0,001% a cerca de 1% de um sal de periodato.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato do composto de amônio quaternário ter a fórmula:<formula>formula see original document page 12</formula>onde Q é um grupo carboxila tendo a estrutura escolhida de-OCO- e -COO-; R1 é um grupo de hidrocarbonetos alifáticos tendo 8 a 22átomos de carbono; R2 é escolhido de Q-R1 e -OH; q, r, s, e t, cada um delesrepresenta independentemente um número de 1 a 3; e X"a é um ânion tendouma valência "a".
3. Composição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizadapelo fato de conter cerca de 0,001% a cerca de 0,5% do sal de periodato.
4. Composição, de acordo com a reivindicação 3, caracterizadapelo fato do sal de periodato ser escolhido de periodato de potássio, periodatode lítio, periodato de cálcio, periodato de sódio, e misturas dos mesmos.
5. Composição, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadapelo fato do sal de periodato ser periodato de potássio.
6. Composição, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadapelo fato da relação molar entre o composto de amônio quaternário e operiodato ser de cerca de 1 a cerca de 4.
7. Composição, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadapelo fato do composto de amônio quaternário ser uma mistura demonoésteres, diésteres, e triésteres.
8. Composição, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadapelo fato da percentagem normalizada de monoésteres do composto deamônio quaternário de ácido graxo ser em torno de 28% a 39%, apercentagem normalizada de composto diéster ser em torno de 52% a cerca de-62%, e a percentagem normalizada de composto trimetila é cerca de 7% acerca de 14%.
9. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato do composto de amônio quaternário ser um esterquat oligoméricoobtido pela reação de uma alcanolamina com (i) um ácido policarboxílico; e(ii) um álcool graxo, um ácido graxo, ou uma mistura de álcool graxo e ácidograxo, seguido pela quaternização parcial.
10. Composição, de acordo com a reivindicação 9,caracterizada pelo fato de conter cerca de 0,001% a cerca de 0,5% de um salde periodato escolhido de periodato de potássio, periodato de cálcio, periodatode lítio, periodato de sódio, e misturas dos mesmos.
11. Composição, de acordo com a reivindicação 4,caracterizada pelo fato de, no composto de amônio quaternário da mesma, R1é uma alquila C10-C20.
12. Composição, de acordo com a reivindicação 11,caracterizada pelo fato de, no composto de amônio quaternário, um dosgrupos R2 é -Q-R1.
13. Composição, de acordo com a reivindicação 11,caracterizada pelo fato de, do composto de amônio quaternário, ambos osgrupos R2 são -Q-R1.
14. Composição, de acordo com a reivindicação 11,caracterizada pelo fato de, do composto de amônio quaternário, ambos osgrupos R2 são -OH.
15. Método de amaciamento de tecidos, caracterizado pelo fatode compreender a colocação dos referidos tecidos em uma solução aquosacompreendendo cerca de 50 ppm a cerca de 250 ppm da composição comodefinida na reivindicação 1.
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