ОЛИГОМЕРНЫЕ АМИДОАМИНЫ ИЛИ АМИДОЗАМЕЩЕННЫЕ ЧЕТВЕРТИЧНЫЕ АММОНИЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТКАНИ ИЛИ ВОЛОС
OLIGOMERIC AMIDOAMINES OR AMIDO-SUBSTITUTED QUATERNARY AMMONIUM COMPOUNDS FOR TREATING FABRIC OR HAIR

Данная заявка заявляет приоритет предварительной заявки на патент США номер №60/694966, зарегистрированной 9 июня 2005, которая включена здесь в качестве ссылки.
Биоразлагаемые мягчители описаны в известном уровне техники. Композиции, содержащие четвертичные аммониевые соли, имеющие, по меньшей мере, одну углеводородную группу с длинной цепью, обычно применяют для обеспечения преимущества мягчения ткани в операции полоскания белья.
Олигомерные сложные эфироамины и олигомерные сложные эфирокваты (кваты означают четвертичные аммониевые соединения) являются соединениями, обычно описываемыми в известном уровне техники для проведения мягчения ткани. Эти соединения чувствительны к гидролизу и могут со временем разрушаться. Следовательно, композиции для мягчения, в которых присутствуют эти ингредиенты, со временем утрачивают некоторую свою способность умягчать ткани. В соответствии с этим прозрачные мягчительные композиции, полученные с олигомерными сложными эфирокватами, становятся мутными или содержат хлопья вследствие повышенного содержания жирных кислот, образованных гидролизом.
Следовательно, существует потребность в данной области техники в повышении стабильности аминов и кватов олигомерного типа при сохранении их умягчающей эффективности и способности сохранять светлые или прозрачные или полупрозрачные композиции.
В одном аспекте изобретения предложен олигомерный амидоамин, содержащий продукт реакции (А), (В) и (С), где
(А) представляет собой алкиленполиамин, имеющий формулу:
1
2
3
5
4
1
2
3
2
где R, R, и R независимо представляют собой Н или -R-N(R), где не все из R, R и R представляют собой Н;
4
5
8
2
R представляет собой Н или -R-N(R);
8
5
5
1
23
R независимо представляет собой Н или R; и R представляет собой (i) C-C алкиленовую или алкенильную группу, необязательно замещенную или разветвленную; или (ii) арильную группу;
(B) представляет собой дикарбоновую кислоту или реакционноспособное производное такой кислоты, имеющей формулу:
5
HOOC-R-COOH
5
где R имеет значения, указанные выше;
(C) представляет собой
(i) жирную кислоту, имеющую формулу:
6
R-COOH
6
6
23
где R представляет собой линейную или разветвленную C-Салкильную или алкенильную группу; и/или
(ii) алкиловый эфир или глицерид жирной кислоты (i).
Композиция может представлять собой композицию для мягчения тканей, включающую эффективное количество олигомерного амидоамина, соли олигомерного амидоамина и/или олигомерной амидокватной соли олигомерного амидоамина. Альтернативно, композиция может представлять собой композицию для кондиционирования волос, включающую эффективное количество олигомерного амидоамина, олигомерной амодоаминой соли олигомерного амидоамина и/или олигомерной амидокватной соли олигомерного амидоамина.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается способ мягчения тканей, включающий стадию контактирования тканей, которые нужно умягчить, с эффективным количеством композиции для мягчения тканей в соответствии с настоящим изобретением.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается способ кондиционирования волос, включающий стадию контактирования волос с эффективным количеством композиции для кондиционирования волос в соответствии с настоящим изобретением.
В дополнительном аспекте настоящим изобретением применение олигомерного амидоамина в соответствии с настоящим изобретением в качестве смягчителя в композициях для мягчения тканей или кондиционера в кондиционирующих композициях для волос.
Предпочтительными признаками являются признаки, представленные в зависимых пунктах.
На всем протяжении описания применяют диапазоны как сокращение для описания каждой величины, которая находится в пределах данного диапазона. Любую величину в пределах диапазона можно выбрать как конечную величину диапазона.
В одном варианте осуществления изобретение относится композициям, содержащим олигомерный амидоамин, соли амидоаминов и олигомерные амидозамещенные четвертичные аммониевые соединения (амидокваты). Более конкретно, изобретение относится к таким олигомерным амидоаминам, солям олигомерных амидоаминов и амидокватам, которые получают реакцией амидирования алкиленполиамина жирной кислотой в присутствии дикарбоновой кислоты или сложного диэфира. Олигомерный амидоамин можно затем этерифицировать спиртом жирного ряда или кватернизовать с получением соли амидоамина или амидоквата, соответственно.
В одном варианте осуществления олигомеры относятся к структурам, имеющим 2-10 повторяющихся звеньев. В другом варианте осуществления олигомеры относятся к структурам, имеющим 2-5, 2-4, 2-3 повторяющихся звена.
Мягчительные композиции изобретения, содержащие олигомерное амидоаминное соединение, обычно являются водными композициями, которые могут быть молочного, непрозрачного, светлого, прозрачного или полупрозрачного типа. Композиции могут быть также жидкими или твердыми.
В одном варианте осуществления изобретение предлагает композиции для обработки волос, включающие в себя олигомерное амидоаминное соединение, соль олигомерного амидоамина и/или амидокватное соединение, которые можно применять общепринятым методом для кондиционирования волос.
В одном варианте осуществления изобретение предлагает мягчение ткани композиции, включающие в себя олигомерное амидоаминное соединение, соль олигомерного амидоамина и/или амидокватное соединение, которые можно применять общепринятым методом в цикле полоскания в стиральной машине в форме водной дисперсии, но также в форме жидкого, порошкообразного или твердого продукта, который можно применять во время стадий стирки или сушки процесса обработки тканей.
В сушильном аппарате, например, продукт может быть в форме субстрата, такого как пластинка или материал губчатого типа, пропитанного производным олигомерного амидоамина.
Реакцию амидирования для получения олигомерного амидоамина, или соли амидоамина, или амидоквата изобретения проводят взаимодействием алкиленполиамина, описываемого здесь, с дикарбоновой кислотой или реакционноспособным производным, как указано выше.
Полиалкиленполиамин включает, но не ограничивается перечисленным, диэтилентриамин, дипропилентриамин, гексаметилендиамин, бис(гексаметилен)триамин, триэтилентетраамин и три-(2-аминоэтил)амин.
Дикарбоновая кислота включает, но не ограничивается перечисленным, янтарную кислоту, яблочную кислоту, глутаровую кислоту, адипиновую кислоту и малеиновую кислоту. Можно применять низшие эфиры, ангидриды или хлорангидридные производные этих кислот, как например, метиловые или этиловые эфиры. В одном варианте осуществления дикарбоновой кислотой является адипиновая кислота.
Реагент, являющийся жирной кислотой, можно получить из растительных и/или животных масел и/или жиров, таких как кокосовое, талловое и пальмовое, жирные кислоты могут быть частично или полностью гидрогенизированы. Жирные кислоты могут быть необязательно синтетическими кислотами, такими как лауриновая, пальметиновая и олеиновая.
Молярное отношение дикарбоновой кислоты (В) к алкиленполиамину (А) обычно составляет от 0,2 до 1,2, предпочтительно от 0,5 до до 0,8.
Молярное отношение жирной кислоты (С) к полиамину (А) составляет от 0,2 до 2,0, предпочтительно от 0,5 до 1,5.
6
7
6
7
5
2
n
Спирт жирного ряда или полиалкоксилированный спирт жирного ряда имеет общую формулу R-O-(CRHCHO)-H, где n равно 0-10 и Rимеет значения, указанные выше, и R представляет собой Н или R.
Олигомерный амидоамин можно применять в виде соли амина, полученной нейтрализацией амина минеральными или органическими кислотами, такими как хлористоводородная, серная, фосфорная, лимонная или молочная кислота. В альтернативном случае можно применять четвертичное аммониевое соединение, полученное квартенизацией общепринятыми алкилирующими агентами, такими как метилхлорид или диметилсульфат. Олигомерный амидоамин или его производное можно получить регулируемым алкоксилированием олигомерного амидоамина.
Светлые или полупрозрачные композиции можно получить подбором молярного отношения, как здесь описано, и/или использованием ненасыщенных жирных кислот или спиртов.
Олигомерный амидоамин применяют в качестве основного активного ингридиента в композициях для мягчения тканей или кондиционерах для волос, которые могут также содержать неионогенные кондиционирующие ткани поверхностно-активные вещества, катионогенные мягчители, совместно мягчающие ингредиенты, такие как силиконы, анионогенные поверхностно-активные вещества и амфотерные поверхностно-активные вещества; стабилизаторы, такие как неанионогенные поверхностно-активные вещества (этоксилированные жирные спирты, амины или кислоты); неорганические соли или загущающие агенты для стабилизации вязкости композиции, умягчающей ткани; соединения для регуляции рН, такие как неорганические или органические кислоты или основания; добавленные полезные ингредиенты, такие как высвобождающие загрязнения полимеры и антибактериальные соединения.
Предпочтительно присутствуют также катионогенные мягчители и особенно предпочтительными являются такие мягчители, как сложные эфирокваты, имидазолинийкваты, метилсульфат (диамид жирной дикислоты)аммония и хлорид диталлоудиметиламмония. Подходящие катионогенные мягчители описаны в патентах США №№5939377; 6020304; 4830771 и 5501806.
Предпочтительный катионогенный мягчитель изобретния получают реакцией двух молей метилового эфира жирной кислоты с одним молем триэтаноламина с последующей кватернизацией продукта диметилсульфатом (дополнительные подробности этого метода получения описаны в патенте США №3915867). Продукты реакции содержат 50% сложного диэфироквата, 20% формы сложного моноэфира и 30% формы сложного триэфира. В настоящем описании продукт вышеуказанной реакции в виде смеси триэтаноламинэфироквата часто называют просто эфирокватом. Он является коммерчески доступным от Kao Corp. как Tetranyl ATI-75™.
Другое предпочтительное мягчительное средство включает в себя замещенное сложным эфиром жирной кислоты четвертичное аммониевое соединение, представленное формулой:
1
2
1
2
2
2
1
2
1
-a
где Q представляет собой карбоксильную группу, имеющую структуру -ОСО- и/или -СОО-; R представляет собой алифатическую углеводородную группу, имеющую 8-22 атомов углерода; R представляет собой -Q-R и/или -ОН; q, r, s и t, каждый независимо, равен числу 1-3; и Х представляет собой анион с валентностью а; и где замещенное сложным эфиром жирной кислоты четвертичное аммониевое соединение состоит из смеси сложных моноэфирных, сложных диэфирных и сложных триэфирных соединений, причем сложное моноэфирное соединение образуется, когда каждый R представляет собой -ОН; сложное диэфирное соединение образуется, когда один R представляет собой -ОН и другой R представляет собой -Q-R; и сложное триэфирное соединение образуется, когда каждый R представляет собой -Q-R; и где нормализованная процентная концентрация сложного моноэфирного соединения в замещенном сложным эфиром жирной кислоты четвертичном аммониевом соединении составляет от приблизительно 31% до приблизительно 37%; нормализованная процентная концентрация сложного диэфирного соединения составляет от приблизительно 53% до приблизительно 59%; нормализованная процентная концентрация сложного триэфирного соединения составляет от приблизительно 8% до приблизительно 12%; причем все проценты являются массовыми.
Примеры
Следующие примеры являются только иллюстративными и не ограничивают изобретение.
В примерах 1-4, представленных в таблице ниже, вещества могут взаимодействовать друг с другом при сочетании температуры и давления, подходящих для амидирования амина.
Пр.
Амин (А)
Дикарбоновая кислота (В)
Жирная кислота (С)
Жирный спирт
1
Диэтилентриамин, 3 моль
Адипиновая кислота, 1,5 моль
Н-талловая, 1,5 моль
2
Диэтилентриамин, 3 моль
Адипиновая кислота, 1,5 моль
Н-талловая, 1,5 моль
Н-талловый, 0,2 моль
3
Трис(2-аминоэтил)амин, 4 моль
Адипиновая кислота, 3 моль
Н-талловая, 1,5 моль
4
Трис(2-аминоэтил)амин, 4 моль
Адипиновая кислота, 3 моль
Н-талловая, 1,5 моль
Н-талловый, 0,2 моль
Образовавшиеся олигомерные амидоамины можно растворить в спиртах с низкой молекулярной массой (этаноле и/или изопропаноле), чтобы можно было легче с ними манипулировать.
Олигомерные амидоамины можно кватернизировать смешиванием с 8 мас.% изопропилового спирта и стехиометрическим количеством диметилсульфата или метилхлорида для кватернизации аминовых частей.
Олигомерный амидоамин примера 1 может иметь следующую структуру:
где R представляет собой H, алкильную группу, имеющую 1-22 атомов углерода, и/или
В качестве альтернатив примерам 2 и 4 можно применять 0,6 моль Н-таллового спирта.
Олигомерный амидоамин примера 3 может иметь следующую структуру:
где R представляет собой H, алкильную группу, имеющую 1-22 атома углерода, алкенильную группу, имеющую 1-22 атома углерода,
10
где R представляет собой алкильную группу, имеющую 1-22 атома углерода и/или алкенильную группу, имеющую 1-22 атома углерода.
Водные мягчители тканей можно получить применением кватернизованного амидоамина примера 2 с диметилсульфатом (примеры 5 и 6) и кватернизованного амидоамина примера 4 с диметилсульфатом (примеры 7 и 8). Количества являются массовыми процентами на основе общей массы композиции. Композиции можно получить смешиванием ингредиентов.
Вещество
Пример 5
Пример 6
Пример 7
Пример 8
Кватернизированный амидоамин из пр. 2
5
5
-
-
Кватернизированный амидоамин из пр. 4
-
-
5
5
Моностеарат глицерина
-
1
-
1
Отдушка
0,3
0,3
0,3
0,3
Незначительные компоненты (краситель, хелатообразующие агенты, консерванты)
Сколько требуется
Сколько требуется
Сколько требуется
Сколько требуется
Вода
Сколько требуется
Сколько требуется
Сколько требуется
Сколько требуется
Другие амидоамины можно получить из композиций, представленных ниже в таблице (указываются молярные количества):
Диэтилентриамин
Талловая кислота
Адипиновая кислота
Н-талловый спирт
11
0,50,5
0,50,5
00,2
11111
0,5122,53
0,70,70,70,70,7
11111
0,5122,53
11111
11111
0,5122,53
1,31,31,31,31,3