專利名稱：在基于烷醇胺的酯季銨鹽中的脂肪酸鏈飽和度的制作方法
在基于烷醇胺的酯季銨鹽中的脂肪酸鏈飽和度
背景技術(shù)：
酯季銨鹽(一種季銨化合物)為織物軟化分子。其通常如下形成長鏈(C12-C22或C16-C18)脂肪酸和叔胺的反應(yīng)產(chǎn)物在酸催化劑存在下酯化，隨后季銨化，以得到季銨鹽。最終的產(chǎn)物為單、二和三酯組分的混合物。顯示特別的良好性能和穩(wěn)定性概況的季銨化合物由C12-C22脂肪酸或氫化產(chǎn)物的反應(yīng)而得到，通常含有一 些程度的不飽和度，碘值在20-90范圍。與不飽和的烷基鏈相比，飽和的烷基鏈遞送更大的軟化功效。陽離子表面活性劑，當(dāng)在水中分散時，形成稱為囊的多層顆粒，進而在織物上沉積。與不飽和的烷基鏈相比，飽和的烷基鏈遞送較強的囊結(jié)構(gòu)，提供較高的軟化功效以及香味遞送。然而，增加飽和水平提高熔點并且由于較高的熔融材料而強加處理和加工挑戰(zhàn)。目前,酯季銨鹽產(chǎn)物含有75%軟脂肪酸和25%硬脂肪酸或者100%硬脂肪酸。發(fā)明概述
一種包含酯季銨鹽的組合物，所述酯季銨鹽為烷醇胺和脂肪酸的季銨化的反應(yīng)產(chǎn)物，其中脂肪酸與烷醇胺的比率為I. 5-1. 75，其中45-75重量％的脂肪酸為飽和的。另外，一種軟化織物和提高香味遞送的方法，所述方法包括使用所述組合物處理織物。另外，所述組合物作為織物柔軟劑的用途。附圖
簡述
圖IA為具有不同水平的氫化牛油和不同水平的活性酯季銨鹽水平(Al)的不同的織物柔軟劑的柔軟度的表面圖。柔軟度在垂直軸上測量，氫化牛油的百分比在水平軸上，而Al水平在深度軸上。圖IB為具有不同水平的氫化牛油和不同水平的活性酯季銨鹽水平(Al)的不同的織物柔軟劑的柔軟度的等高線圖。Al在垂直軸上，氫化牛油的百分比在水平軸上，而小組柔軟度評級在圖例中詳述。圖2A為在第I天具有不同水平的氫化牛油和不同水平的活性酯季銨鹽水平(Al)的不同的織物柔軟劑的小組成員評級的香味強度的表面圖。小組香味強度在垂直軸上測量，氫化牛油的百分比在水平軸上，而Al水平在深度軸上。圖2B為在第I天具有不同水平的氫化牛油和不同水平的活性酯季銨鹽水平(Al)的不同的織物柔軟劑的小組成員評級的香味強度的等高線圖。Al在垂直軸上，氫化牛油的百分比在水平軸上，而小組香味評級在圖例中詳述。圖2C為在第7天具有不同水平的氫化牛油和不同水平的活性酯季銨鹽水平(Al)的不同的織物柔軟劑的小組成員評級的香味強度的等高線圖。Al在垂直軸上，氫化牛油的百分比在水平軸上，而小組香味評級在圖例中詳述。圖3A為具有不同水平的氫化牛油和不同水平的活性酯季銨鹽水平(Al)的不同的織物柔軟劑的底部香味(fragrance note)強度的表面圖。香味香韻強度在垂直軸上測量，氫化牛油的百分比在水平軸上，而Al水平在深度軸上。
圖3B為具有不同水平的氫化牛油和不同水平的活性酯季銨鹽水平(Al)的不同的織物柔軟劑的頂部香味香韻強度的表面圖。香味香韻強度在垂直軸上測量，氫化牛油的百分比在水平軸上，而Al水平在深度軸上。發(fā)明詳述
從始至終使用的范圍作為描述在該范圍內(nèi)的每個和每一個值的簡寫?？蛇x擇在該范圍內(nèi)的任何值作為該范圍的端點。此外，本文引用的所有參考文獻通過引用而全文結(jié)合到本文中。當(dāng)在本公開中的定義與在引用的參考文獻中的定義沖突的情況下，以本公開為準。除非另外說明，否則本文表述的和在說明書中其它地方的所有的百分比和量應(yīng)理解為是指重量百分比。給出的量基于材料的活性重量。Al是指單酯季銨鹽、二酯季銨鹽和三酯季銨鹽的組合量的活性重量。遞送的Al是指在洗衣載荷中使用的酯季銨鹽的質(zhì)量(以g計)。載荷為3. 5 kg 重量織物。當(dāng)載荷大小改變時，例如在洗衣機中使用較小或較大大小的載荷時，遞送的Al成比例地調(diào)節(jié)。選擇飽和脂肪酸的百分比(硬/軟脂肪酸比率)和單酯季銨鹽、二酯季銨鹽和三酯季銨鹽的分布(通過以下描述的脂肪酸與甲基酯的比率來控制)使得能選擇織物軟化和香味遞送的期望的平衡。雖然完全飽和脂肪酸提供更好的軟化能力，但是與液體材料相比，由于混合固體材料提高的能量需要，完全飽和也影響賦予材料香味的能力。還提高能源成本以保持酯季銨鹽為液體形式，因此可配置為織物柔軟劑。例如，從25%/75%硬/軟酯季銨鹽變?yōu)?0/50硬/軟酯季銨鹽需要高2-3°C的溫度以保持酯季銨鹽為液體。變?yōu)?00%飽和脂肪酸需要甚至更高的溫度和另外的加工手段，例如氮氣層，以處理和加工材料。已發(fā)現(xiàn)，對于不含100%飽和脂肪酸的酯季銨鹽，可得到期望的柔軟度和期望的香味遞送。酯季銨鹽用以下結(jié)構(gòu)表示
IRVR3 f I -
R., \ Il
I'ICH2Jq-O-C-R4
LJ
其中R4表示具有8-22個碳原子的脂族烴基，R2和R3表示(CH2) S_R5，其中R5表示含有8-22個碳原子的烷氧基羰基、芐基、苯基、(C1-C4)-烷基取代的苯基、OH或H 表示(CH2)tR6，其中&表示芐基、苯基、(C1-C4)-烷基取代的苯基、OH或H;q、s和t各自獨立地表示1-3的整數(shù)；和X—為柔軟劑相容的陰離子。如下生產(chǎn)酯季銨鹽使約1.65 (1.5-1.75)摩爾的脂肪酸甲基酯與I摩爾的烷醇胺反應(yīng)，接著使用硫酸二甲酯季銨化(關(guān)于該制備方法的進一步的細節(jié)公開于US-A-3, 915，867)。使用該比率控制組合物中單酯季銨鹽、二酯季銨鹽和三酯季銨鹽各自的量。在某些實施方案中，烷醇胺包括三乙醇胺。在某些實施方案中，期望提高二酯季銨鹽的量和使三酯季銨鹽的量最小化，以提高組合物的軟化能力。通過選擇約I. 65的比率，三酯季銨鹽可最小化，同時提高單酯季銨鹽。比起三酯季銨鹽，單酯季銨鹽更易溶于水中。取決于Al，期望更多或更少的單酯季銨鹽。在較高的Al水平(通常至少7%)下，與三酯季銨鹽相比，期望更多的單酯季銨鹽，從而酯季銨鹽更易溶于水中，使得在使用期間酯季銨鹽可遞送至織物。在較低的Al水平(通常至多3%)下，期望較少的單酯季銨鹽，這是由于在使用期間，期望酯季銨鹽離開溶液并且在織物上沉積，以實現(xiàn)織物軟化。取決于Al，調(diào)節(jié)單酯季銨鹽和三酯季銨鹽的量，以平衡酯季銨鹽的溶解度和遞送。在某些實施方案中，反應(yīng)產(chǎn)物為50-65重量％ 二酯季銨鹽、20-40重量％單酯和25重量％或更少的三酯,如下顯示
權(quán)利要求
1.一種包含酯季銨鹽的組合物，所述酯季銨鹽為烷醇胺和脂肪酸的季銨化的反應(yīng)產(chǎn)物，其中脂肪酸與烷醇胺的比率為I. 5-1. 75，其中45-75重量％的脂肪酸為飽和的。
2.權(quán)利要求I的組合物，所述組合物還包含溶劑。
3.權(quán)利要求2的組合物，其中所述溶劑包含水。
4.前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中所述脂肪酸與烷醇胺的比率為約1.65。
5.前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中所述烷醇胺包含三乙醇胺。
6.前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中57.5-67. 5重量％的脂肪酸為飽和的。
7.前述權(quán)利要求中任一項的組合物,其中約62.5重量％的脂肪酸為飽和的。
8.前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中所述脂肪酸包含牛油。
9.前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中單酯季銨鹽以20-40重量％、30-40重量％或35-40重量％的量存在。
10.前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中二酯季銨鹽以50-65重量％、52-60重量％或53-58重量％的量存在。
11.前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中三酯季銨鹽以不大于25重量％、1-12重量％或8-11重量％的量存在。
12.權(quán)利要求I的組合物，其中所述溶劑包含水，所述烷醇胺包含三乙醇胺，所述脂肪酸包含牛油，并且約62. 5重量％的脂肪酸為飽和的。
13.前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中所述酯季銨鹽存在的量使得當(dāng)所述組合物用作織物柔軟劑時，所述酯季銨鹽以2. 8-8 g/載荷遞送。
14.一種軟化織物和提高香味遞送的方法，所述方法包括使用前述權(quán)利要求中任一項的組合物處理織物。
15.權(quán)利要求1-13中任一項的組合物作為織物柔軟劑的用途。
全文摘要
一種包含酯季銨鹽的組合物，所述酯季銨鹽為烷醇胺和脂肪酸的季銨化的反應(yīng)產(chǎn)物，其中脂肪酸與烷醇胺的比率為1.5-1.75，其中45-75重量%的脂肪酸為飽和的。另外，一種軟化織物和提高香味遞送的方法，所述方法包括使用所述組合物處理織物。
文檔編號C11D3/50GK102918143SQ201080067091
公開日2013年2月6日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者R.蘇布拉曼亞姆, C.J.小施拉姆, A.雷格 申請人:高露潔-棕欖公司