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ES2283117T5 - Composiciones suavizantes. - Google Patents

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ES2283117T5
ES2283117T5 ES99925291T ES99925291T ES2283117T5 ES 2283117 T5 ES2283117 T5 ES 2283117T5 ES 99925291 T ES99925291 T ES 99925291T ES 99925291 T ES99925291 T ES 99925291T ES 2283117 T5 ES2283117 T5 ES 2283117T5
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Toru Kao Corporation Research Lab. KATO
Yasuki Kao Corporation Research Lab. OHTAWA
Yohei Kao Corporation Research Lab. KANEKO
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Abstract

Una composición suavizante que comprende un componente (A) que contiene una amina representada por la siguiente fórmula (I), una de sus sales o una mezcla de las mismas y un componente (B) que contiene un compuesto representado por la siguiente fórmula (II-2) como componente esencial y que opcionalmente contiene al menos uno de los compuestos representados por las fórmulas (II-1) y (II-3), en la que la relación del componente (A) al componente (B), concretamente (A)/(B), en peso está entre 2/8 y 8/2, y en el que el contenido del componente (B) es del 11 al 50% en peso, con la condición de que se excluye el caso en el que el componente (A) está representado por la siguiente fórmula (a-1) y el componente (B) es el siguiente representado por (b-1): en la que R1 y R2 son iguales o diferentes y cada uno de R1 y R2 representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo C1-3, -(CmH2mO)p-H, -CnH2n-X-R3 o -CqH2q-Y-R3; m, n y q son iguales o diferentes y cada uno de m, n y q representa un número entero de 1 a 6; p representa un número seleccionado entre 1 y 10; R3 representa un grupo alquilo o alquenilo C5-22 lineal o ramificado; X representa -OCO- o -COO-; e Y representa -NHCO-, -CONH-, -O- o -CH2-; con la condición de que al menos uno de R1 y R2 es -CnH2n-X-R3 o -CqH2q-Y-R3; en las que R4 representa un grupo alquilo C1-3 o -(CmH2mO)p-H; R5 representa un grupo alquilo o alquenilo C6-22, -CnH2n-X-R3 o -CqH2q-Y-R3; cada uno de m, n, p, q, R3, X e Y tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente; Z- representa un anión; y uno de los diversos R4 y R5 pueden ser iguales o diferentes entre sí:

Description

Composiciones suavizantes.
Campo técnico
La presente invención se refiere a una composición suavizante.
Técnica anterior
La mayoría de mercancías disponibles comercialmente como composición suavizante para fibras son composiciones que comprenden una sal de amonio cuaternaria que contiene dos grupos alquilo de cadena larga en una molécula, que se ejemplifica por un cloruro de di(alquilo de cadena larga)dimetilamonio.
No obstante, la sal de amonio cuaternaria descrita anteriormente presenta el problema de que, cuando sus residuos después de un tratamiento se descargan al entorno tal como un río, la mayoría de ellos se acumulan sin biodegra-
darse.
Como producto mejorado frente al problema anteriormente mencionado, están disponibles comercialmente el metilsulfato de N-metil-N,N-bis(alcanoil de cadena larga-oxietil)-N-(2-hidroxietil)amonio, cloruro de N,N-dimetil-N,N-bis(alcanoiloxietil)amonio o similares. Aunque la biodegradabilidad del producto mejorado está mejorada en comparación con la de la sal de amonio cuaternaria descrita anteriormente, no se puede decir que el producto mejorado sea una base para un efecto suavizante suficientemente satisfactorio.
Por otra parte, en los últimos años se están haciendo populares las lavadoras que ahorran agua. Esto es, llevan a cabo un tratamiento de lavado y suavizado con una menor cantidad de agua que la que necesitan las máquinas convencionales. En el caso de un tratamiento suavizante bajo tales condiciones, el suavizante en el que está mezclada la sal de amonio cuaternaria anteriormente descrita, tal y como está, se ve afectado por el problema de que no se puede obtener el efecto suavizante de manera suficiente.
Por otra parte, desde el punto de vista del ahorro de recursos, energía o espacio es deseable que el suavizante esté muy concentrado. No obstante, cuando la sal de amonio cuaternaria descrita anteriormente se mezcla, tal y como está, en una concentración elevada, existe el problema de una mayor viscosidad, gelificación o separación durante el almacenamiento.
Como técnica anterior, el documento JP-A 6-228875 describe una composición suavizante que comprende una sal de amonio cuaternaria de di-alquilo de cadena larga y una amina de di-alquilo de cadena larga en una relación de entre 99/1 a 85/15 y el documento JP-A 5-195432 describe una sal cuaternaria basada en un éster de amida o una sal neutralizada con amina terciaria/alcanolamida. No obstante, la sensación de prendas acartonadas, etc. no se puede eliminar mediante ninguna de las técnicas previas descritas anteriormente.
El documento EP-A-0 634 475 se refiere a dispersiones acuosas fluidas de baja viscosidad que contienen concentraciones elevadas de suavizantes de tejidos. Las composiciones comprenden una sal de un ácido orgánico o inorgánico de un compuesto suavizante de tejidos que es una amida o un éster de una amina terciaria y un compuesto biodegradable de amonio cuaternario de éster graso.
Descripción de la invención
Por consiguiente, el objeto de la presente invención es proporcionar una composición suavizante que establece un efecto suavizante favorable incluso a pesar de que se trate con una pequeña cantidad de agua, que establece una sensación ligera o poco acartonada, que tiene una biodegradabilidad elevada y que además presenta una estabilidad de almacenamiento excelente incluso a pesar de que se mezcle a una concentración elevada.
Los presentes inventores han descubierto que el problema descrito anteriormente se puede resolver usando un tensioactivo catiónico con al menos dos grupos seleccionados entre alquilo y alquenilo de cadena larga en combinación con una amina específica o una de sus sales. Y a continuación, los presentes inventores han completado la presente invención.
Esto es, la presente invención proporciona la composición suavizante que comprende un componente (A) que contiene una amina representada por la siguiente fórmula (III), una de sus sales o una mezcla de las mismas y un componente (B) que contiene un compuesto representado por la siguiente fórmula (II-2) como componente esencial y que opcionalmente contiene al menos uno de los compuestos representados por las fórmulas (II-1) y (II-3), en la que la relación del componente (A) al componente (B), concretamente (A)/(B), en peso está entre 2/8
y 8/2, y
1
en la que el contenido del componente (B) es 11 a 50% en peso, en la que R^{1} representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo C_{1-3}, -(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H, -C_{n}H_{2n}-X-R^{3} o -C_{q}H_{2q}-Y-R^{3}; m, n y q son iguales o diferentes y cada uno de m, n y q representa un número entero de 1 a 6; p representa un número seleccionado entre 1 y 10; R^{3} representa un grupo alquilo o alquenilo C_{5-22} lineal o ramificado; X representa -OCO- o -COO-; e Y representa -NHCO-, -CONH-, y R^{2} es -C_{q}H_{2q}-Y-R^{3};
2
en las que R^{4} representa un grupo alquilo C_{1-3} o -(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H; R^{5} representa un grupo alquilo o alquenilo C_{6-22}, -C_{n}H_{2n}-X-R^{3} o -C_{q}H_{2q}-Y-R^{3}; cada uno de m, n, p, q, R^{3}, X e Y tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente; Z^{-} representa un anión; y uno de los diversos R^{4} y R^{5} pueden ser iguales o diferentes entre sí.
Formas de llevar a cabo la invención
El componente (A) en la presente invención es una amina representada por la fórmula (III), una de sus sales o una mezcla de las mismas:
3
en la que R^{1} representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo C_{1-3}, -(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H, -C_{n}H_{2n}-X-R^{3} o -C_{q}H_{2q}-Y-R^{3}; m, n y q son iguales o diferentes y cada uno de m, n y q representa un número entero de 1 a 6; p representa un número seleccionado entre 1 y 10; R^{3} representa un grupo alquilo o alquenilo C_{5-22} lineal o ramificado; X representa -OCO- o -COO-; Y representa -NHCO-, o -CONH-; y R^{2} representa -C_{q}H_{2q}-Y-R^{3}.
La amina representada por la fórmula (III) se sintetiza mediante la acilación de un diaminoalcohol representado por la fórmula (IV) con un ácido graso o uno de sus ésteres de alquilo inferior:
4
en la que R^{1'} representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo C_{1-3}, -(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H, o -C_{q}H_{2q}-NH_{2}; cada uno de m, n, p y q tienen el mismo significado que se ha definido anteriormente; y R^{2'} es -C_{q}H_{2q}-NH_{2}. El grado de acilación en total preferentemente es de 1,2 a 2,5 y más preferentemente de 1,5 a 2,3. Por ejemplo, el aminoalcohol representado por la fórmula (IV) puede ser N-metil-N-(2-hidroxietil)propanodiamina o N,N-di(2-hidroxietil)propanodiamina o similares. El número de átomos de carbono en un resto acilo del ácido graso o de su éster de alquilo inferior para su uso es preferentemente de 6 a 22 y más preferentemente de 8 a 18. Por ejemplo, es particularmente preferible un ácido graso de coco, un ácido graso de sebo, ácido graso de sebo endurecido (o hidrogenado), ácido esteárico de palma, ácido esteárico endurecido de palma o uno de sus ésteres de alquilo inferior. Además, también se puede usar una grasa y/o un aceite tal como un aceite de coco, sebo, sebo endurecido, una estearina de palma y una estearina de palma endurecida.
La sal de la amina se puede sintetizar de la forma habitual por neutralización con un ácido inorgánico u orgánico tal como ácido clorhídrico (una disolución acuosa de cloruro de hidrógeno), ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido glicólico, ácido láctico, ácido tartárico, ácido cítrico y ácido succínico.
La amina representada por la fórmula (III) está representada preferentemente por la fórmula (Ic) o (Id):
5
en la que cada uno de R^{3} y R^{6} tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente e i representa 2 ó 3;
6
en la que cada uno de R^{3} e i tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente.
El tensioactivo catiónico usado como componente (B) en la presente invención contiene un componente representado por la fórmula (II-2) como componente esencial y adicionalmente puede contener un componente o componentes representados por la fórmula (II-1) y/o (II-3). El componente (II-2) está representado preferentemente por la fórmula (IIa) o (IIb), en particular:
7
en las que R^{4} representa un grupo alquilo C_{1-3} o -(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H; R^{5} representa un grupo alquilo o alquenilo C_{6-22},
-C_{n}H_{2n}-X-R^{3} o -C_{q}H_{2q}-Y-R^{3}; cada uno de m, n, p, R^{3}, X e Y tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente; Z^{-} representa un anión; y uno de los diversos R^{4} y R^{5} pueden ser iguales o diferentes entre sí;
8
en la que R^{3} tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente; R^{7} representa un grupo metilo o hidroxietilo; y Z_{1}^{-} representa un ión cloruro o un ión metilsulfato;
9
en la que cada uno de R^{3}, R^{7} y Z_{1}^{-} tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente y r representa
2 ó 3.
Por ejemplo, el tensioactivo catiónico representado por la fórmula (IIa) o (IIb) se sintetiza mediante la acilación de un aminoalcohol tal como trietanolamina, N-metildietanolamina, N-metil-N-(2-hidroxietil)propanodiamina y N,N-di(2-hidroxietil)propanodiamina con un ácido graso o uno de sus ésteres de alquilo inferior y la posterior cuaternarización del producto resultante con un agente cuaternarizante tal como cloruro de metilo (o clorometano) y dimetilsulfato. El grado de acilación total preferentemente es de 1,1 a 2,8 y más preferentemente de 1,5 a 2,5. El ácido graso o su éster de alquilo inferior para su uso preferentemente es el mencionado anteriormente.
Preferentemente, la presente invención proporciona una composición suavizante en la que el componente (B) es un tensioactivo catiónico que contiene un componente representado por la fórmula (II-5) como componente esencial y que opcionalmente contiene un componente representado por la fórmula (II-4) o (II-6):
10 
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en las que R^{4} representa un grupo alquilo C_{1-3} o -(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H; R^{5'} representa un grupo alquilo o alquenilo C_{6-22} o -C_{n}H_{2n}-X-R^{3}; cada uno de m, n, p, R^{3}, y X tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente; Z^{-} representa un anión; y uno de los diversos R^{4} y R^{5'} pueden ser iguales o diferentes entre sí.
La relación del componente (A) al componente (B), concretamente (A)/(B), en peso en la composición suavizante de la presente invención está entre 2/8 y 8/2, preferentemente entre 3/7 y 7/3 y particularmente de manera preferente entre 4/6 y 6/4. Si (A)/(B) es inferior a 2/8, la composición suavizante presenta una estabilidad de almacenamiento inferior, mientras que si (A)/(B) es superior a 8/2, presenta un efecto suavizante inferior.
Los componentes (A) y (B) se pueden formar en la composición suavizante líquida de la presente invención dispersándolos en una cantidad total del 3 al 50% en peso en agua. En este caso, los componentes (A) y (B) se pueden mezclar y a continuación se pueden introducir en agua, o se pueden introducir en agua uno después del otro. Alternativamente, los componentes respectivos se pueden dispersar en agua de manera separada y a continuación mezclarse.
La composición suavizante de la presente invención preferentemente tiene un valor de pH de 1,5 a 6,0 y más preferentemente de 2,0 a 5,0 a 25ºC con vistas a una capacidad de dispersión y una estabilidad de almacenamiento del compuesto amina.
Se puede añadir un alcohol superior o un ácido graso superior para mejorar adicionalmente el comportamiento suavizante. Como estabilizante de almacenamiento se puede añadir un alcohol inferior tal como etanol e isopropanol, glicol o poliol así como uno de sus aductos de óxido de etileno u óxido de propileno. Además, si fuese necesario se puede añadir un tensioactivo no iónico habitual, una sal inorgánica, un ajustador de pH, un agente hidrótropo, un perfume, un agente desespumante, un pigmento y similares.
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Ejemplos
Ejemplos 1 a 12 (Los ejemplos 1, 2, y 6 a 8 son Ejemplos de Referencia)
Como se muestra en la Tabla 1, se usaron (A-1) a (A-5) como componente (A) y (B-1) a (B-5) como componente (B). Se dispersaron en agua en las cantidades mostradas en la Tabla 1 para preparar cada una de las composiciones suavizantes. Esta composición se evaluó en cuanto al efecto suavizante y la estabilidad de almacenamiento de la siguiente manera. Los resultados se presentan en la Tabla 1.
(1) Procedimiento para la evaluación del efecto suavizante, sensación de las prendas al tacto y estabilidad de almacenamiento
Una mezcla de los componentes (A) y (B) se fundió y se añadió gota a gota a agua con agitación. A continuación, se le añadieron 6 mol/l de ácido clorhídrico adicionales para ajustar el pH de la mezcla entre 2 y 3, de manera que se preparó una dispersión con un contenido en sólidos del 20% en peso. Como muestra control comparativa, se preparó una dispersión de metilsulfato de N-metil-N,N-bis(sebo alcanoiloxietil)-N-(2-hidroxietil)amonio de la misma manera que anteriormente.
(2) Procedimiento de tratamiento
3 kg de toallas de algodón disponibles comercialmente o 3 kg de jerséis hechos con fibras de acrilato se lavaron repetidamente 5 veces con un detergente "Attack" (marca registrada, fabricado por Kao corporation) disponible comercialmente en agua dura de una DH de 3,5º en una lavadora con una capacidad de 30 litros. A continuación, se introdujo en ella 30 ml de la dispersión anterior y la mezcla resultante se trató con agitación a 25ºC durante 1 minuto.
(3) Procedimiento para la evaluación del efecto suavizante y la sensación de las prendas al tacto
Las prendas tratadas en el procedimiento descrito anteriormente se secaron al aire a temperatura ambiente y a continuación se dejaron en una cámara a temperatura y humedad constantes a 25ºC con una HR del 65% durante 24 horas. Estas prendas se evaluaron en cuanto al efecto suavizante y la sensación al tacto. Como control se usó un paño tratado con metilsulfato de N-metil-N,N-bis(sebo alcanoiloxietil)-N-(2-hidroxietil)amonio para su evaluación mediante la prueba de comparación por parejas. Los resultados se muestran usando los siguientes criterios. Para una sensación de las prendas al tacto, se asigna "+" cuando el jersey hecho de fibras de acrilato estaba menos acartonado que el control y se asigna "-" cuando el jersey estaba más acartonado que el control.
+2:
Más suave que el control o menos acartonado que el control.
+1:
Algo más suave que el control o algo menos acartonado que el control.
0:
Igual en el efecto suavizante al control o igual en la sensación acartonada al control.
-1:
Algo más áspero que el control o algo más acartonado que el control.
-2:
Más áspero que el control o más acartonado que el control.
(4) Procedimiento para la evaluación de la estabilidad de almacenamiento
La dispersión preparada en el procedimiento descrito anteriormente se dejó tranquilamente en una cámara a temperatura constante a 30ºC durante 1 mes y a continuación se evaluó visualmente para el estado de la dispersión usando los siguientes criterios.
O:
Sin cambio después de 1 mes.
X:
Separada o espesa después de 1 mes.
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Ejemplos comparativos 1 a 6 y 9 a 11
Como se muestra en la Tabla 1, se dispersaron en agua el componente (A) solo, el componente (B) solo o los componentes (A) y (B) en las cantidades mostradas en la Tabla 1. A continuación, se evaluaron en cuanto al efecto suavizante, la sensación de las prendas al tacto y la estabilidad de almacenamiento de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
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Ejemplos comparativos 7 y 8
Como se muestra en la Tabla 1, en lugar del componente (A) se usó una amina exenta de uniones éster (C-1). La amina (C-1) se dispersó en agua en la cantidad mostrada en la Tabla 1. La composición resultante se evaluó de la misma manera que el Ejemplo 1 en cuanto al efecto suavizante, la sensación de las prendas al tacto y la estabilidad de almacenamiento. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
TABLA 1
11
Descripción de las abreviaturas de la Tabla 1
A-1:
Un producto reaccionado de N-metildietanolamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:2.
A-2:
Un producto reaccionado de trietanolamina con un ácido graso de sebo a una relación molar de 1:2.
A-3:
Un producto reaccionado de N-metil-N-(2-hidroxietil)propanodiamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:1,8.
A-4:
Un producto reaccionado de N,N-di-(2-hidroxietil)propanodiamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:1,9.
A-5:
Un producto reaccionado de N,N-di-(2-hidroxietil)etilendiamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:1,5.
B-1:
Un producto cuaternario por cloruro de metilo de un producto reaccionado de N-metildietanolamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:2.
B-2:
Un producto cuaternario por dimetilsulfato de un producto reaccionado de trietanolamina con un ácido graso de sebo a una relación molar de 1:2.
B-3:
Un producto cuaternario por cloruro de metilo de un producto reaccionado de N-metil-N-(2-hidroxietil)propanodiamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:1,8.
B-4:
Un producto cuaternario por dimetilsulfato de un producto reaccionado de N,N-di-(2-hidroxietil)propanodiamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:1,9.
B-5:
Un producto cuaternario por dimetilsulfato de N,N-di-(hidroxietil)etilendiamina con un ácido graso de sebo endurecido a una relación molar de 1:1,5.
C-1:
N,N-di-alquil sebo endurecido-N-metilamina.
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Como se muestra en los Ejemplos, la composición suavizante de la presente invención presenta tanto un efecto suavizante favorable como una estabilidad de almacenamiento excelente. Por otra parte, la composición que solamente contiene el componente (A) como se ha mostrado en el Ejemplo comparativo 1 ó 2 o solamente el componente (B) como se ha mostrado en el Ejemplo comparativo 3 ó 4 no puede satisfacer a la vez la estabilidad de almacenamiento y el efecto suavizante. Además, si la composición contiene ambos componentes (A) y (B), la composición no puede satisfacer a la vez la estabilidad de almacenamiento y el efecto suavizante, si la relación de (A)/(B) en peso no está dentro del intervalo de 2/8 a 8/2, como se ha demostrado en cualquiera de los Ejemplos comparativos 5, 6 y 9 a 11, al igual que sólo con el componente (A) o (B). Además, como se muestra en el Ejemplo comparativo 7 u 8, la composición que usa la amina exenta de unión éster en lugar del componente (A) no puede satisfacer la estabilidad de almacenamiento.
Entonces, la composición de uno cualquiera de los Ejemplos 3 a 5 y 9 a 12 es la más preferible entre las composiciones anteriormente mencionadas.

Claims (3)

1. Una composición suavizante que comprende un componente (A) que contiene una amina representada por la siguiente fórmula (III), una de sus sales o una mezcla de las mismas y un componente (B) que contiene un compuesto representado por la siguiente fórmula (II-2) como componente esencial y que opcionalmente contiene al menos uno de los compuestos representados por las fórmulas (II-1) y (II-3), en la que la relación del componente (A) al componente (B), concretamente (A)/(B), en peso está entre 2/8 y 8/2, y en el que el contenido del componente (B) es del 11 al 50% en peso
12
en la que R^{1} representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo C_{1-3}, -(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H, -C_{n}H_{2n}-X-R^{3} o -C_{q}H_{2q}-Y-R^{3}; m, n y q son iguales o diferentes y cada uno de m, n y q representa un número entero de 1 a 6; p representa un número seleccionado entre 1 y 10; R^{3} representa un grupo alquilo o alquenilo C_{5-22} lineal o ramificado; X representa -OCO- o -COO-; e Y representa -NHCO-, -CONH-, y R^{2} representa -C_{q}H_{2q}-Y-R^{3};
13
en las que R^{4} representa un grupo alquilo C_{1-3} o -(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H; R^{5} representa un grupo alquilo o alquenilo C_{6-22}, -C_{n}H_{2n}-X-R^{3} o -C_{q}H_{2q}-Y-R^{3}; cada uno de m, n, p, q, R^{3}, X e Y tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente; Z^{-} representa un anión; y uno de los diversos R^{4} y R^{5} pueden ser iguales o diferentes entre sí.
2. La composición suavizante según la reivindicación 1, en la que el componente (B) es un tensioactivo catiónico que contiene un componente representado por la fórmula (II-5) como componente esencial y que opcionalmente contiene un componente representado por la fórmula (II-4) o (II-6):
14
140
en las que R^{4} representa un grupo alquilo C_{1-3} o -(C_{m}H_{2m}O)_{p}-H; R^{5'} representa un grupo alquilo o alquenilo C_{6-22} o -C_{n}H_{2n}-X-R^{3}; cada uno de m, n, p, R^{3}, y X tiene el mismo significado que se ha definido anteriormente; Z^{-} representa un anión; y uno de los diversos R^{4} y R^{5'} pueden ser iguales o diferentes entre sí.
3. La composición suavizante según la reivindicación 1, que tiene un pH de 1,5 a 6,0.
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