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(11) | EP 0 553 217 B1 |
| (12) | EUROPEAN PATENT SPECIFICATION |
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| (54) |
SOFTENING AGENTS WEICHMACHER AGENTS ASSOUPLISSANTS |
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| Note: Within nine months from the publication of the mention of the grant of the European patent, any person may give notice to the European Patent Office of opposition to the European patent granted. Notice of opposition shall be filed in a written reasoned statement. It shall not be deemed to have been filed until the opposition fee has been paid. (Art. 99(1) European Patent Convention). |
i)
Z-{[A]m-N(R1)n}r (I)
or
ii)
or
iii)
(K)x-(B)y-K (V)
wherein
K represents the monofunctional or polyfunctional residue derived from partial
reaction of a prepolymer of the formula:
Z-([A]m-N(R1)n)r (I)
that is, it represents the shaded area in the following formula:
B is
a group
-E-(R3)pN-[D]-N(R3)p-E- (VI)
a group
a group resulting from the reaction of a bi- or polyfunctional species capable of reacting with amino groups, for example: epihalohydrins, alkyl di-and polyhalides, di- or polycarboxylic acids or their acyl halides and anhydrides, dicyandiamide, urea and formaldehyde,
a group derived from low molecular weight reactive resins such as the Bisphenol A type,
or a group derived from reaction of a cationic polymeric reactive species such as
where R6 and R7 are selected from C1-C5 alkyl and C1-C5 hydroxyalkyl radicals,
Y is selected from C2-C6alkylene radicals, 2-hydroxy-1,3-propylene radicals, and the radicals:
-CH2CH2NHCONHCH2CH2-
and
-CH2CH2CH2NHCONHCH2CH2CH2-
and q is an integer of from 0 to 20, provided that when q is greater than 2, each of the symbols Y need not necessarily have the same significance;
D represents a straight or branched chain hydrocarbon, polysiloxane or polyalkylene oxide residue, and which may also either bear functional groups or may contain functional groups, such as amino groups, which may in turn either bear one or more groups R1 or, where B is polyfunctional rather than bifunctional, may represent a further functional reaction point of the group B with the rest of the molecular structure;
E represents a group resulting from the reaction of a bi- or polyfunctional species capable of reacting with amino groups, for example: epihalohydrins, alkyl di- and polyhalides, dicarboxylic acids or their acyl halides and anhydrides, dicyandiamide, urea and formaldehyde;
R3 represents hydrogen or C1-C4 alkyl or hydroxyalkyl;
R4 represents halogen or
a group
or one of alkylamino, hydroxyalkylamino, alkoxy, alkylarylamino or
a group
-(R3)pN-[D]-R5
J represents a residue derived from a polyfunctional polyether;
R2 represents a fibre reactive grouping such as the residue derived from monofunctional reaction of an epihalohydrin, an alkyl or alkyl aryl polyhalide or is a methylol grouping derived from monofunctional reaction of formaldehyde, or alkyl, hydroxyalkyl or hydrogen;
R5 represents hydrogen or
a group
-N(R2)n or N(R3)n;
p is 1 or 2, with the proviso that, where p is 2, the nitrogen atom involved also bears a formal positive charge;
Z represents a residue of a polyol;
A represents a polyalkylene oxide residue;
R1 represents either a) a fibre reactive grouping such as the residue derived from monofunctional reaction of an epihalohydrin, an alkyl or alkyl aryl polyhalide, or a methylol grouping derived from monofunctional reaction of formaldehyde, or b) is alkyl, hydroxyalkyl or hydrogen, with the proviso that at least one group R1 per polyoxyalkyleneamine residue, and preferably at least one for each nitrogen, is fibre reactive
m is between 4 and 50;
n is 2 or 3, with the proviso that, where n is 3, the nitrogen atom involved also bears a formal positive charge;
r is either 2 or 3;
t is a number representing the functionality of reaction of the residue B;
s is 1 when r is 2, and is 2 when r is 3;
x is between 2 and 30; and
y is from
to x,
Example 1
Example 2
Example 3
| Example | Wetting time* | Handle | Handle after 7xHLCC5 |
| 3b | 8 sec | very soft | soft |
| 3c | 1 sec | very soft | soft |
| Percent change in lateral stretch | ||||
| foot | ankle | leg | welt | |
| Example 3c | -2.8 | -2.2 | -1.3 | -1.3 |
| Untreated | -8.9 | -8.5 | -7.5 | -2.3 |
| Article treated | Amount of Product of Example 1 (o.w.f.) | Wetting test* | Handle | Washing test** | Handle after Washing |
| 100% cotton terry loop hand towels | 1.73% | instantaneous | very soft and silky | 7 washes to HLCC5 | very soft |
| 60% cotton 40% nylon intarsia pattern mens socks |
3.46% | 9 seconds | very soft | 10 washes to HLCC5 | very soft |
| 1.73% | 3 seconds | soft | soft | ||
| 60% cotton 40% nylon plain dyed navy mens socks |
3.46% | not determined | very soft | 10 washes to HLCC5 | very soft |
| 100% cotton terry loop bathrobe fabric | 1.73% | 3 seconds | very soft | 10 washes to HLCC5 | very soft |
| 3.46% | 5 seconds | very soft | very soft | ||
| nil | instant | harsh | very harsh |
| * time taken for a 0.1 cm3 drop of water to sink into the fabric | |||||
| ** in a Wascator FOM 7 according to Home Laundering Consultative Council procedures |
Example 4
Example 5
| Softeners applied to cotton/nylon socks | |||
| Application | Wetting | Handle | |
| before wash | 3 x MSB III | ||
| 2% Example 5 | 13 sec | 3 | 1 |
| 2% Ceranine PNP1 | 140 sec | 4 | 4 |
| 1.2% Permavel R2 | 35 sec | 1 | 3 |
| 1.5% Permavel H2 | 270 sec | 2 | 2 |
| Scour only | 60 sec | 5 | 5 |
| 1. Fatty amide softener, Sandoz Products Ltd. | |||
| 2. Durable silicone softeners, PPT Ltd, prepared as described in EP-A-0 372 782. |
Example 6
a) To a solution of 254g bisaminopropyl polytetrahydrofuran (of the structure in Example 1) in 700g of a mixture of 70% isopropanol in water was added 39g DER732 (Dow Chemical Co.) and 7.8g epichlorohydrin. The mixture was refluxed for 4 hours or until a clear or slightly turbid solution was obtained when 5cm3 of the product was added to 30cm3 of water.
b) A solution containing 238g bisaminopropyl polytetrahydrofuran (of the structure in Example 1) in 712g isopropanol was prepared. To this was added 27g DER732 (Dow Chemical Co.), 16.6g Tego OF3010 (Th. Goldschmidt Ltd) and 7.3g epichlorohydrin. The mixture was refluxed for 4 hours or until a homogeneous, but turbid, solution was obtained when 5cm3 of the product was added to 30cm3 of water.
Example 7
Example 8
Example 9
| Temperature | Comments |
| 180°C | Little difference between products |
| 200°C | Example 4 showed no yellowing at 1,2,3 mins at all levels. Other products yellowed slightly. |
| 220°C | Slight yellowing of Example 4. Other products were markedly yellowed. |
i)
Z-{[A]m-N(R1)n}r
or
ii)
or
iii)
(K)x-(B)y-K
wherein
K represents the monofunctional or polyfunctional residue derived from partial reaction
of a prepolymer of the formula:
Z-([A]m-N(R1)n)r
that is, it represents the shaded area in the following formula:
B is
a group
-E-(R3)pN-[D]-N(R3)p-E-
a group
a group resulting from the reaction of a bior polyfunctional species capable of reacting with amino groups, for example: epihalohydrins, alkyl di- and polyhalides, di- or polycarboxylic acids or their acyl halides and anhydrides, dicyandiamide, urea and formaldehyde,
a group derived from low molecular weight reactive resins such as the Bisphenol A type,
or a group derived from reaction of a cationic polymeric reactive species such as
where R6 and R7 are selected from C1-C5 alkyl and C2-C5 hydroxyalkyl radicals,
Y is selected from C2-C6alkylene radicals, 2-hydroxy-1,3-propylene radicals, and the radicals:
-CH2CH2NHCONHCH2CH2-
and
-CH2CH2CH2NHCONHCH2CH2CH2-
and q is an integer of from 0 to 20, provided that when q is greater than 2, each of the symbols Y need not necessarily have the same significance;
D represents a straight or branched chain hydrocarbon, polysiloxane or polyalkylene oxide residue, and which may also either bear functional groups or may contain functional groups, such as amino groups, which may in turn either bear one or more groups R1 or, where B is polyfunctional rather than bifunctional, may represent a further functional reaction point of the group B with the rest of the molecular structure;
E represents a group resulting from the reaction of a bi- or polyfunctional species capable of reacting with amino groups, for example: epihalohydrins, alkyl di- and polyhalides, dicarboxylic acids or their acyl halides and anhydrides, dicyandiamide, urea and formaldehyde;
R3 represents hydrogen or C1-C4 alkyl or hydroxyalkyl;
R4 represents halogen or
a group
or one of alkylamino, hydroxyalkylamino, alkoxy, alkylarylamino or
a group
-(R3)pN-[D]-R5
J represents a residue derived from a polyfunctional polyether;
R2 represents a fibre reactive grouping such as the residue derived from monofunctional reaction of an epihalohydrin, an alkyl or alkyl aryl polyhalide or is a methylol grouping derived from monofunctional reaction of formaldehyde, or alkyl, hydroxyalkyl or hydrogen;
R5 represents hydrogen or
a group
-N(R2)n or -N(R3)n;
p is 1 or 2, with the proviso that, where p is 2, the nitrogen atom involved also bears a formal positive charge;
Z represents a residue of a polyol;
A represents a polyalkylene oxide residue;
R1 represents either a) a fibre reactive grouping such as the residue derived from monofunctional reaction of an epihalohydrin, an alkyl or alkyl aryl polyhalide, or a methylol grouping derived from monofunctional reaction of formaldehyde, or b) is alkyl, hydroxyalkyl or hydrogen, with the proviso that at least one group R1 per polyoxyalkyleneamine residue, and preferably at least one for each nitrogen, is fibre reactive
m is between 4 and 50;
n is 2 or 3, with the proviso that, where n is 3, the nitrogen atom involved also bears a formal positive charge;
r is either 2 or 3;
t is a number representing the functionality of reaction of the residue B;
s is 1 when r is 2, and is 2 when r is 3;
x is between 2 and 30; and
y is from
to x,
i)
Z-{[A]m-N(R1)n}r
oder
ii)
oder
iii)
(K)x-(B)y-K
worin
K den monofunktionellen oder polyfunktionellen Rest, abgeleitet von einer Teilreaktion
eines Prepolymers der Formel:
Z-{[A]m-N(R1)n}r
darstellt, das heißt, er gibt die schattierte Fläche der nachstehenden Formel wieder:
B ist eine Gruppe
-E-(R3)pN-[D]-N(R3)p-E- ,
eine Gruppe
eine Gruppe, die sich aus der Reaktion einer bi- oder polyfunktionellen Spezies, die mit Aminogruppen reagieren kann, beispielsweise: Epihalogenhydrine, Alkyldi- und -polyhalogenide, Di- oder Polycarbonsäuren oder deren Acylhalogenide und -anhydride, Dicyandiamid, Harnstoff und Formaldehyd, ergibt;
eine Gruppe, abgeleitet von reaktiven Harzen mit niederem Molekulargewicht, wie vom Bisphenol A-Typ;
oder eine Gruppe, abgeleitet von einer Reaktion einer kationischen polymeren reaktiven
Spezies, wie
worin R6 und R7 ausgewählt sind aus C1-C5-Alkyl- und C2-C5-Hydroxyalkylresten;
Y ausgewählt ist aus C2-C6-Alkylenresten, 2-Hydroxy-1,3-propylenresten und den Resten:
-CH2CH2NHCONHCH2CH2-
und
-CH2CH2CH2NHCONHCH2CH2CH2-
und q eine ganze Zahl von 0 bis 20 ist, mit der Maßgabe, daß wenn q größer als 2 ist, jedes der Symbole Y nicht notwendigerweise die gleiche Bedeutung aufweisen muß;
D einen geradkettigen oder verzweigtkettigen Kohlenwasserstoff-, Polysiloxan- oder Polyalkylenoxidrest bedeutet, und der entweder auch funktionelle Gruppen tragen kann oder funktionelle Gruppen enthalten kann, wie Aminogruppen, die ihrerseits entweder eine oder mehrere Gruppen R1 tragen können, oder wenn B polyfunktionell statt bifunktionell ist, einen weiteren bifunktionellen Reaktionspunkt der Gruppe B mit dem Rest der Molekülstruktur wiedergeben kann;
E eine Gruppe wiedergibt, die sich aus der Reaktion einer bi- oder polyfunktionellen Spezies, die mit Aminogruppen reagieren kann, beispielsweise: Epihalogenhydrine, Alkyldi- und -polyhalogenide, Dicarbonsäuren oder deren Acylhalogenide und -anhydride, Dicyandiamid, Harnstoff und Formaldehyd, ergibt;
R3 Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl oder Hydroxyalkyl wiedergibt;
R4 Halogen oder eine Gruppe
oder einen der Reste Alkylamino, Hydroxyalkylamino, Alkoxy, Alkylarylamino oder
eine Gruppe - (R3)pN-[D]-R5
oder einen funktionellen Reaktionspunkt der Gruppe B mit dem Rest der Molekülstruktur,
wenn B polyfunktionell statt bifunktionell ist, wiedergibt;
J eine Rest, abgeleitet von einem polyfunktionellen Polyether, wiedergibt;
R2 eine faserreaktive Gruppierung, wie den Rest, abgeleitet von einer monofunktionellen Reaktion eines Epichlorhydrins, eines Alkyl- oder Alkylarylpolyhalogenids wiedergibt, oder eine Methylolgruppierung, abgeleitet von einer monofunktionellen Reaktion von Formaldehyd oder Alkyl, Hydroxyalkyl oder Wasserstoff, darstellt;
R5 Wasserstoff oder eine Gruppe
-N(R2)n oder -N(R3)n
wiedergibt;
p 1 oder 2 ist, mit der Maßgabe, daß wenn p 2 ist, das einbezogene Stickstoffatom ebenfalls eine positive Formalladung trägt;
Z einen Rest eines Polyols wiedergibt;
A einen Polyalkylenoxidrest wiedergibt;
R1 entweder a) eine faserreaktive Gruppierung, wie den Rest, abgeleitet von der monofunktionellen Reaktion eines Epihalogenhydrins, eines Alkyl- oder Alkylarylpolyhalogenids oder eine Methylolgruppierung, abgeleitet von der monofunktionellen Reaktion von Formaldehyd, wiedergibt oder b) Alkyl, Hydroxyalkyl oder Wasserstoff darstellt, mit der Maßgabe, daß mindestens eine Gruppe R1 pro Polyoxyalkylenaminrest und vorzugsweise mindestens einer für jedes Stickstoffatom faserreaktiv ist;
m zwischen 4 und 50 ist;
n 2 oder 3 ist, mit der Maßgabe, daß wenn n 3 ist, das einbezogene Stickstoffatom ebenfalls eine positive Formalladung trägt;
r entweder 2 oder 3 ist;
t eine Zahl bedeutet, die die Funktionalität der Reaktion des Restes B wiedergibt;
s 1 ist, wenn r 2 ist und 2 ist, wenn r 3 ist;
x zwischen 2 und 30 ist; und
y
bis x ist,
i)
Z-{[A]m-N(R1)n}r
ou
ii)
ou
iii)
(K)x-(B)y-K
dans lesquelles
K représente le résidu monofonctionnel ou polyfonctionnel dérivé de la réaction partielle
d'un prépolymère de formule:
Z-([A]m-N(R1)n)r
à savoir, elle représente la zone ombrée dans la formule suivante:
B est
un groupe
-E-(R3)pN-[D]-N(R3)p-E-
un groupe
un groupe provenant de la réaction d'une espèce bi- ou polyfonctionnelle capable de réagir avec des groupes amino, par exemple, les épihalogénohydrines, les di- et polyhalogénures d'alkyle, les acides di- ou polycarboxyliques ou leurs anhydrides et halogénures d'acyle, le dicyandiamide, l'urée et le formaldéhyde,
un groupe dérivé de résines réactives à masse moléculaire faible telles que le type Bisphénol A, ou
un groupe dérivé de la réaction d'une espèce réactive polymère cationique telle que
où R6 et R7 sont choisis parmi les radicaux alkyle en C1 à C5 et hydroxyalkyle en C2 à C5,
Y est choisi parmi les radicaux alkylène en C2 à C6, les radicaux 2-hydroxy-1,3-propylène et les radicaux:
-CH2CH2NHCONHCH2CH2-
et
-CH2CH2CH2NHCONHCH2CH2CH2-
et q est un nombre entier de 0 à 20, à condition que quand q est supérieur à 2, chacun des symboles Y n'a pas besoin nécessairement d'avoir la même signification;
D représente un hydrocarbure à chaîne droite ou ramifiée, un résidu polysiloxane ou poly(oxyde d'alkylène), et qui peut également porter soit un groupe fonctionnel, soit peut contenir un groupe fonctionnel, tel que les groupes amino, qui peuvent à leur tour soit porter un ou plusieurs groupes R1 ou, quand B est polyfonctionnel plutôt que bifonctionnel, peut représenter un autre point de réaction fonctionnelle du groupe B avec le reste de la structure moléculaire;
E représente un groupe provenant de la réaction d'une espèce bi- ou polyfonctionnelle capable de réagir avec les groupes amino, par exemple, les épihalogénohydrines, les di- et polyhalogénures d'alkyle, les acides dicarboxyliques ou leurs anhydrides et halogénures d'acyle, le dicyandiamide, l'urée et le formaldéhyde;
R3 représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle en C1 à C4 ou hydroxyalkyle;
R4 représente un atome d'halogène ou un groupe
ou un élément des groupes alkylamino, hydroxyalkylamino, alcoxy, alkylarylamino
ou
un groupe -(R3)pN-[D]-R5
ou un point de réaction fonctionnelle d'un groupe B avec le reste de la structure moléculaire, où B est polyfonctionnel plutôt que bifonctionnel;J représente un résidu dérivé d'un polyéther polyfonctionnel;
R2 représente un groupement réactif de fibres tel que le résidu dérivé de la réaction monofonctionnelle d'une épihalogénohydrine, d'un polyhalogénure d'alkyle ou d'alkylaryle, ou bien représente un groupement méthylol dérivé de la réaction monofonctionnel de formaldéhyde, ou d'alkyle, d'hydroxyalkyle ou d'hydrogène;
R5 représente un atome d'hydrogène ou
un groupe
-N(R2)n ou -N(R3)n;
p vaut 1 ou 2, à condition que, quand p vaut 2, l'atome d'azote impliqué porte également une charge positive formelle;
Z représente un résidu d'un polyol;
A représente un résidu de poly(oxyde d'alkylène);
R1 représente soit a) un groupement réactif de fibres tel que le résidu dérivé de la réaction monofonctionnelle d'une épihalogénohydrine, d'un polyhalogénure d'alkyle ou d'alkylaryle, ou un groupement méthylol dérivé de la réaction monofonctionnelle de formaldéhyde, soit b) est un groupe alkyle, hydroxyalkyle ou un atome d'hydrogène, à condition qu'au moins un groupe R1 par résidu polyoxyalkylène-amine, et de préférence au moins un élément pour chaque atome d'azote, est réactif avec les fibres,
m vaut entre 4 et 50,
n vaut 2 ou 3, à condition que, quand n vaut 3, l'atome d'azote impliqué porte également une charge positive formelle;
r vaut 2 ou 3;
t est un nombre représentant la fonctionnalité de réaction du résidu B;
s vaut 1 quand r vaut 2, et vaut 2 quand r vaut 3;
x vaut entre 2 et 30; et
y vaut x/(t-1) à x;
à la condition générale que, dans tout exemple donné, la signification d'un groupe particulier Z, A, B, R ou K dans toute structure donnée, ne sera pas dictée par la signification de tout autre tel groupe dans la même formule, et de plus, quand une charge positive formelle est présente dans la structure, alors un contre-ion approprié est considéré être présent.