專(zhuān)利名稱：制備多羥基脂肪酸酰胺組合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備可泵送的多羥基脂肪酸酰胺組合物的方法。本發(fā)明也涉及一種組合物，該組合物含有約90%-100%多羥基脂肪酸酰胺混合物和約0.01%-10%的無(wú)機(jī)鹽或含有某些金屬離子的C1-3羧酸的鹽。優(yōu)選的是洗滌劑組合物。
多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑是一種洗滌劑組合物的合乎需要的組分，因?yàn)樗星逑春腿彳浀男阅埽且驗(yàn)樗娜埸c(diǎn)高，其可能很難在工廠中處理并配制成組合物。例如，50%N-cocacylN-甲基葡糖酰胺混合物的熔點(diǎn)約為142°F(61.1℃)。泵送濃的多羥基脂肪酸酰胺是很難的，除非其被稀釋或加熱到它的熔點(diǎn)溫度或熔點(diǎn)溫度以上。多羥基脂肪酸酰胺也常常難以配制成洗滌劑組合物。例如，當(dāng)其加到較冷的液體組分中時(shí)其可能重新固化。使該組分成為溶液常常需要猛烈攪拌、加熱到熔點(diǎn)以上、稀釋和/或使用溶劑。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)把某些可溶的無(wú)機(jī)鹽或C1-3羧酸鹽混入到熱的多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑中可以制成可泵送的多羥基脂肪酸酰胺組合物。令人意外的是，鈉鹽和銨鹽不產(chǎn)生這種效果。于是，該多羥基脂肪酸酰胺組合物在工廠中就很容易處理，并配制成洗滌劑組合物，特別是液體洗滌劑組合物。
在洗滌劑組合物中使用N-烷基葡糖酰胺已有報(bào)導(dǎo)。1960年12月20日頒發(fā)的E.R.Wilson的U.S.P.2，965，576和1959年2月18日公開(kāi)的G.B.P.809，060涉及含有陰離子表面活性劑和某些酰胺表面活性劑的洗滌劑組合物，這些酰胺表面活性劑可以包括N-甲基葡糖酰胺，它們是作為低溫泡沫促進(jìn)劑加入的。
1955年3月8日頒發(fā)的A.M.Schwartz的U.S.P.2，703，798涉及含有N-烷基葡糖胺和脂肪酸的脂族酯的縮合反應(yīng)產(chǎn)物的含水洗滌劑組合物。也知道，在1955年9月13日頒發(fā)的A.M.Schwartz的U.S.P2，717，894中公開(kāi)了制備?；钠咸前返牧蛩狨ァ?br> 1988年10月12日公開(kāi)的H.Kelkenberg等人的E.P.0285，768涉及在含水洗滌劑體系中使用N-多羥基烷基脂肪酸酰胺作為增稠劑。包括的是通式R1C(o)N(x)R2的酰胺，其中R1是C1-C17(優(yōu)選C7-C17)烷基，R2是氫，C1-C18(優(yōu)選C1-C6)烷基或烯化氧，x是有4-7個(gè)碳原子的多羥基烷基，例如N-甲基椰子脂肪酸葡糖酰胺。
本發(fā)明包括制備可泵送的多羥基脂肪酸酰胺組合物的方法，包括(a)把以所述組合物的重量計(jì)的約90%-100%的多羥基脂肪酸酰胺混合物加熱到基本上為液體的形式;所說(shuō)的混合物包括約30%-約100%(以所述混合物的重量計(jì))的多羥基脂肪酸酰胺;和(b)在步驟(a)所述的加熱的混合物中混入約0.01-10%(以所述組合物的重量計(jì))的可溶的無(wú)機(jī)鹽或C1-C3羧酸鹽直到基本溶解;所說(shuō)的鹽包括選自鉀、鎂、鈣、鋁、鋰、銫、鍶及其混合物的金屬離子;所說(shuō)的組合物在約70°F(21.1℃)-約120°F(48.9℃)是可以泵送的。并且其含約10%-60%(重)的水。
本發(fā)明也包括含有多羥基脂肪酸酰胺和某些可溶的無(wú)機(jī)鹽或C1-3羧酸鹽的組合物。
本發(fā)明提供一種制備多羥基脂肪酸酰胺組合物的方法，該組合物在約70°F(21.1℃)-120°F(48.9℃)，優(yōu)選約75°F(23.9℃)-110°F(43.3℃)，最優(yōu)選約80°F(26.6℃)-100°F(37.8℃)的溫度下是可泵送的。該方法包括(a)加熱以所說(shuō)組合物重量計(jì)的約90%-100%的多羥基脂肪酸酰胺混合物到基本上為液體形式;所述混合物包括約30%-100%，優(yōu)選約45%-70%，最優(yōu)選約50%-60%(以所述混合物的重量計(jì))的多羥基脂肪酸酰胺;和(b)在(a)步驟中的加熱的混合物中混入約0.01%-10%，優(yōu)選約0.1%-8%，最優(yōu)選約1%-5%(以所述組合物的重量計(jì))的可溶解的無(wú)機(jī)鹽或C1-3羧酸鹽直到基本溶解;該鹽包括選自鉀、鎂、鈣、鋁、鋰、銫、鍶及其混合物的金屬離子。優(yōu)選的是，該組合物包括約10%-60%(重)的水。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，在制備多羥基脂肪酸酰胺時(shí)該鹽作為一種組分已包括在內(nèi)。
不受理論的限制，人們認(rèn)為可溶解的無(wú)機(jī)鹽或C1-3羧酸鹽不包括鈉和銨離子，通過(guò)降低葡糖酰胺和水之間的氫鍵而明顯地降低多羥基葡糖酰胺混合物的熔點(diǎn)，因此，使其很容易合并到組合物中，特別是液體洗滌劑組合物中。例如，N-甲基葡糖酰胺(47.5wt%)、氯化鎂(2.5wt%)和水(50%)制得的產(chǎn)物在130°F(54.4℃)熔化，其比N-甲基葡糖酰胺的熔點(diǎn)低12°F(6.7℃)。人們也認(rèn)為，該鹽降低了冰點(diǎn)、其也使得該多羥基酰胺更容易處理及配制。
多羥基脂肪酸酰胺本發(fā)明的方法是用來(lái)制備可泵送的多羥基脂肪酸酰胺組合物，優(yōu)選的是包含約90%-約100%(實(shí)際99.09%)(按組合物的重量計(jì))的多羥基脂肪酸酰胺混合物的組合物。該多羥基脂肪酸酰胺混合物在本發(fā)明的方法的第一步被加熱，該混合物包含約30%-約100%，優(yōu)選約45%-70%，最優(yōu)選約50%-60%(以混合物的重量計(jì))的一種或多種多羥基脂肪酸酰胺，最優(yōu)選的是N-甲基葡糖酰胺。
本文的多羥基脂肪酸酰胺有如下結(jié)構(gòu)式
其中R1是H、C1-C4烴基、2-羥乙基、2-羥丙基或其混合物，優(yōu)選C1-C4烷基，更優(yōu)選C1或C2烷基，最優(yōu)選C1烷基(即甲基);R2是C5-C31烴基，優(yōu)選直鏈C7-C19烷基或鏈烯基，更優(yōu)選直鏈C9-C17烷基或鏈烯基，最優(yōu)選直鏈C11-C17烷基或鏈烯基，或其混合物;Z是多羥基烴基，其具有直接連有至少3個(gè)羥基的直鏈烴基鏈，或其烷氧基化的衍生物(優(yōu)選乙氧基化或丙氧基化的)。優(yōu)選的Z將是在還原胺化反應(yīng)中由還原糖得到的，更優(yōu)選的Z是糖醇基(glycityl)。合適的還原糖包括葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖、甘露糖和木糖。作為原料，可以使用高葡萄糖玉米糖漿。高果糖玉米糖漿和高麥芽糖玉米糖漿以及上面列出的單種糖。這些玉米糖漿可以產(chǎn)生一種作為Z的糖組分的混合物。應(yīng)該了解到，決不是想排除其他合適的原料。優(yōu)選的Z將選自-CH2-(CHOH)n-CH2OH、-CH(CH2OH)-(CHOH)n-1-CH2OH、-CH2-(CHOH)2(CHOR′)(CHOH)-CH2OH，其中n是3-5的整數(shù)，R′是H或環(huán)狀或脂族單糖，及其烷氧基化的衍生物。最優(yōu)選的是其中n為4的糖醇基，特別是-CH2-(CHOH)4-CH2OH。
在式(Ⅰ)中，R1可以是例如N-甲基、N-乙基、N-丙基、N-異丙基、N-丁基、N-2-羥乙基、或N-2-羥丙基。
可以是例如椰子酰胺、硬脂酰胺、油酰胺、月桂酰胺、肉豆蔻酰胺、癸酰胺、棕櫚酸酰胺、牛脂酰胺等。
Z可以是1-脫氧葡糖醇基、2-脫氧果糖醇基、1-脫氧麥芽糖醇基、1-脫氧乳糖醇基、1-脫氧半乳糖醇基、1-脫氧甘露糖醇基、1-脫氧麥芽三糖醇基等。
最優(yōu)選的多羥基脂肪酸酰胺具有下列通式
其中R2是直鏈C11-C17烷基或鏈烯基。
多羥基脂肪酸酰胺的制備方法通常，本發(fā)明的多羥基脂肪酸酰胺可以通過(guò)烷基胺與還原糖進(jìn)行還原胺化反應(yīng)生成相應(yīng)的N-烷基多羥基胺，然后，N-烷基多羥基胺在縮合/酰胺化步驟中與脂肪酸脂肪族酯或甘油三酯反應(yīng)生成N-烷基-N-多羥基脂肪酸酰胺產(chǎn)物而制備。例如，在1959年2月18日公開(kāi)的英國(guó)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)809，060中、在1960年12月20日頒布的E.R.Wilson的U.S.P.2，965，576中和在1955年3月8日頒布的AnthonyM.Schwartz的U.S.P.2，703，798、1934年12月25日頒布的Piggott的U.S.P.1，985，424中，都已公開(kāi)了含多羥基脂肪酸酰胺的組合物的制備方法，在此將這些一并列出做為參考。
在一種生產(chǎn)N-烷基或N-羥基烷基、N-脫氧糖醇基脂肪酸酰胺(其中糖醇基組分是由葡萄糖得到，N-烷基或N-羥基烷基官能團(tuán)是N-甲基、N-乙基、N-丙基、N-丁基、N-羥乙基或N-羥丙基)的方法中，產(chǎn)物是這樣制備的，即在從堿金屬醇鹽、磷酸三鋰、磷酸三鈉、磷酸三鉀、焦磷酸四鈉、三多磷酸五鉀、氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、酒石酸二鈉、酒石酸二鉀、酒石酸鉀鈉、檸檬酸三鈉、檸檬酸三鉀、堿式硅酸鈉、堿式硅酸鉀、堿式硅鋁酸鈉、堿式硅鋁酸鉀和它們的混合物這一組中選出的催化劑存在下，通過(guò)N-烷基葡糖胺或N-羥基烷基葡糖胺與從脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯和甘油三脂肪酸酯中選出的脂肪酸酯反應(yīng)而制備。優(yōu)選的催化劑量是從約0.5摩爾%到約50摩爾%，更優(yōu)選的是從約2.0摩爾%到約10摩爾%(按N-烷基葡糖胺或N-羥烷基葡糖胺摩爾計(jì))。反應(yīng)最好是在約138℃-約170℃下進(jìn)行，一般進(jìn)行約20-90分鐘。當(dāng)在反應(yīng)混合物中用甘油三酯作為脂肪酸酯來(lái)源時(shí)，最好使用按總反應(yīng)混合物重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為約1-10(重)%的相轉(zhuǎn)移劑來(lái)進(jìn)行反應(yīng)，相轉(zhuǎn)移劑選自飽和的脂肪醇聚乙氧化物、烷基聚葡糖苷、線性的葡糖酰胺表面活性劑及其混合物。
優(yōu)選的是，這個(gè)過(guò)程按如下方法進(jìn)行a).將脂肪酸酯預(yù)熱至約138°-170℃;
b).將N-烷基葡糖胺或N-羥烷基葡糖胺加到已加熱的脂肪酸酯中，并將其混合至生成液/液兩相混合物所需的程度;
c).將催化劑混入反應(yīng)混合物中;和d).攪拌一定的反應(yīng)時(shí)間。
還優(yōu)選的是，假若脂肪酸酯是該甘油三酯，在反應(yīng)混合物中加入約2%-約20%的預(yù)生成的直鏈N-烷基/N-羥烷基，N-直鏈葡糖基脂肪酸酰胺產(chǎn)物(按反應(yīng)物重量計(jì))作為相轉(zhuǎn)移劑，這樣使該反應(yīng)有了始動(dòng)的種子，從而增加反應(yīng)速率。
這時(shí)所用的多羥基“脂肪酸”酰胺物料也對(duì)洗滌劑配方設(shè)計(jì)者有利，其有利之處在于它們可以全部或基本上由天然的、可更新的、非石油化學(xué)原料制備，并且它們是可降解的。
也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到、所用生產(chǎn)多羥基脂肪酸酰胺的方法除了生產(chǎn)上述式(Ⅰ)的多羥基脂肪酸酰胺外一般也產(chǎn)生一些非揮發(fā)性副產(chǎn)物。這些副產(chǎn)物的量在很大程度上取決于特定的反應(yīng)物和反應(yīng)過(guò)程的條件，不過(guò)最好將副產(chǎn)物減至最少。
另一種制備方法這時(shí)所用的多羥基脂肪酸酰胺的另一種制備方法如下。使用的反應(yīng)混合物含有84.87g脂肪酸甲酯(來(lái)源Procter和Gamble甲酯CE1270)、75gN-甲基-D-葡糖胺(來(lái)源AldrichChemicalCompanyM4700-0)、1.04g甲醇鈉(來(lái)源AldrichChemicalCompany16，499-2)和68.51g甲醇。反應(yīng)容器包括裝有干燥管的標(biāo)準(zhǔn)回流裝置、冷凝器和攪拌棒。在這個(gè)方法中，N-甲基葡糖胺攪拌下和氬存在下與甲醇混合，隨著充分混合開(kāi)始加熱(攪拌棒;回流)。在15-20分鐘之后，當(dāng)溶液達(dá)到所需的溫度時(shí)，加入酯和甲醇鈉催化劑。定期取樣以監(jiān)測(cè)反應(yīng)過(guò)程，不過(guò)可注意到63.5分鐘時(shí)溶液已完全透明。判斷反應(yīng)在這點(diǎn)是實(shí)際上接近完成。維持反應(yīng)混合物回流4小時(shí)。除去甲醇后，回收的粗產(chǎn)物重156.16g。在真空干燥和純化之后，回收總量為106.92g的純產(chǎn)物。不過(guò)，百分收率不是按這個(gè)基準(zhǔn)計(jì)算的。因?yàn)檎麄€(gè)反應(yīng)過(guò)程定期取樣使得總百分收率值沒(méi)有意義。反應(yīng)可在80%-90%反應(yīng)物濃度下進(jìn)行達(dá)6小時(shí)，以得到只有極少副產(chǎn)物生成的產(chǎn)物。
由椰子烷基脂肪酸(C12-C14為主)得到的多羥基脂肪酸酰胺比其牛脂烷基(C16-C18為主)對(duì)應(yīng)物更易溶解。因而C12-C14物料在液體組合物中的配制稍容易一些，并且在冷水洗衣槽中更易溶解。不過(guò)，C16-C18物料也十分有用，特別是在使用溫至熱的洗滌水的環(huán)境下更是如此。的確，C16-C18物料可能是比它們的C12-C14對(duì)應(yīng)物更好的洗滌表面活性劑。從而當(dāng)選擇特定的用于一定配方的多羥基脂肪酸酰胺時(shí)，配方設(shè)計(jì)者可能想要在容易制備和性能之間權(quán)衡。
也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，多羥基脂肪酸酰胺的溶解性可隨脂肪酸部分所具有的不飽和點(diǎn)和/或鏈的分支而增加。因而，象從油酸和異硬脂酸得到的多羥基脂肪酸酰胺這樣的物料比它們的正烷基對(duì)應(yīng)物更容易溶解。
同樣，從二糖、三糖等制備的多羥基脂肪酸酰胺的溶解度一般會(huì)比它們的單糖得到的對(duì)應(yīng)物的溶解度更大些。當(dāng)配制液體組合物時(shí)，溶解度更大可能具有特別的輔助作用。
多羥基脂肪酸酰胺不僅可以由提純的糖來(lái)制備，而且可以由水解淀粉來(lái)制備，例如，由玉米淀粉、土豆淀粉或含有配方設(shè)計(jì)者需要的單糖、二糖等的任何其它方便的植物得到的淀粉。從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)看這點(diǎn)是特別重要的。因而“高葡萄糖”玉米糖漿、“高麥芽糖”玉米糖漿等可以方便而經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用。去木素的、水解的纖維素紙漿也可用作多羥基脂肪酸酰胺的原料來(lái)源。
如上所述，由較高級(jí)糖類(lèi)，如麥芽糖、乳糖等得到的多羥基脂肪酸酰胺比其葡萄糖對(duì)應(yīng)物更易溶解。并且，似乎是更易溶解的多羥基脂肪酸酰胺可幫助增溶它們的較難溶解的對(duì)應(yīng)物至不同程度。因而，配方設(shè)計(jì)者例如，可以選擇使用含高葡萄糖玉米糖漿的原料，但是，可選擇含少量麥芽糖(例如，1%或更多)的糖漿。一般，得到的多羥基脂肪酸酰胺的混合物應(yīng)在較寬的溫度和濃度范圍比由“純的”葡萄糖得到多羥基脂肪酸酰胺顯示出更好的溶解性能。這樣，使用糖混合物而不使用純糖反應(yīng)物，除了經(jīng)濟(jì)上的好處外，在性能方面和/或容易配方面，由混合糖制備多羥基脂肪酸酰胺還有相當(dāng)大的好處。然而，在某些情況下，在脂肪酸麥芽糖酰胺量在約25%以上時(shí)，可以看到去油脂性能(洗碟)有一些下降，在約33%以上時(shí)，起泡性能有一些下降(該百分?jǐn)?shù)是在混合物中由麥芽糖酰胺得到的多羥基脂肪酸酰胺對(duì)葡萄糖得到的多羥基脂肪酸酰胺的百分?jǐn)?shù))。此情況會(huì)有些變化，取決于脂肪酸部分的鏈長(zhǎng)。然而一般，選擇使用這些混合物的配方設(shè)計(jì)者可能發(fā)現(xiàn)，選擇含有單糖(例如葡萄糖)對(duì)二糖和更高級(jí)的糖(例如，麥芽糖)的比例為約4∶1至99∶1的多羥基脂肪酸酰胺混合物是有利的。
由脂肪酸酯和N-烷基多元醇制備較好的沒(méi)有環(huán)化的多羥基脂肪酸酰胺可以在醇溶劑中于約30℃-90℃，最好約50℃-80℃下進(jìn)行?，F(xiàn)在已經(jīng)確定，例如，液體洗滌劑的配方設(shè)計(jì)者在1，2-丙二醇溶劑中進(jìn)行這個(gè)過(guò)程可能是方便的，因?yàn)樵摱既軇┰谟糜诔善废礈靹┡浞街安槐赝耆珡姆磻?yīng)產(chǎn)物中除去。同樣，一般為顆粒狀的固體洗滌劑組合物的配方設(shè)計(jì)者可能發(fā)現(xiàn)在含乙氧基化醇的溶劑中，如象在乙氧基化的(E03-8)C12-C14醇，象NEODOL23EO6.5(Shell)這樣的市場(chǎng)上可得的溶劑中，在30℃-90℃下進(jìn)行該過(guò)程是方便的。當(dāng)使用這些乙氧基化物時(shí)，優(yōu)選的是它們基本不含未乙氧基化的醇，最優(yōu)選的是基本不含單乙氧基化的醇(“T”標(biāo)記)。
可溶性鹽混合到本發(fā)明的加熱的多羥基脂肪酸酰胺混合物中的鹽是可溶的無(wú)機(jī)鹽和/或C1-3羧酸鹽，這些鹽具有某些金屬離子(參看下面)。意想不到的是，鈉鹽和/或銨鹽在其中不能使用。以重量計(jì)約0.01%-約10%，優(yōu)選約0.1%-約8%，最優(yōu)選約1%-約5%的這些鹽可與上述的加熱的液體多羥基脂肪酸酰胺混合物混合，直到例如通過(guò)攪拌這些鹽基本溶解為止。
可溶的無(wú)機(jī)鹽和/或C1-3羧酸鹽包括金屬離子，這些金屬離子是鉀、鎂、鈣、鋁、銫、鍶或鋰，或其混合物。優(yōu)選的鹽是氯化物、硫酸鹽、硫化物、硝酸鹽、甲酸鹽、乙酸鹽和/或丙酸鹽。較優(yōu)選的鹽是氯化物、硫酸鹽、硫化物或其混合物。更優(yōu)選的鹽是氯化鎂、氯化鈣、氯化鋁、氯化鋰、氯化鉀、硫酸鎂或其混合物。最優(yōu)選的是氯化鎂和氯化鈣。
不受理論的限制，人們相信是金屬離子影響多羥基脂肪酸的熔點(diǎn)，而不是例如氯離子影響多羥基脂肪酸的熔點(diǎn)。相信較大的金屬離子，例如鎂離子、鈣離子、鉀離子、銫離子、鍶離子和鋁離子起間隔基的作用，并限制多羥基脂肪酸酰胺中成氫鍵量(程度)。在金屬離子鋰的情況下，相信其降低熔點(diǎn)的能力與其對(duì)水的強(qiáng)親和力有關(guān)，對(duì)水的親和力強(qiáng)從而產(chǎn)生較大半徑的水合基團(tuán)，也使它作用象間隔基。相信金屬離子的這種間隔能力允許少量相應(yīng)的可溶性鹽加到葡萄糖酰胺中以降低熔點(diǎn)范圍。在最終的葡萄糖酰胺組合物中不希望太多的鹽。
方法本發(fā)明提供一種在約70°F(21.1℃)-約120°F(48.9℃)，優(yōu)選約75°F(23.9℃)-約110°F(43.3℃)，最優(yōu)選約80°F(26.6℃)-約100°F(37.8℃)下可泵送的多羥基脂肪酸酰胺組合物的制備方法。該方法包括加熱含約30%-約100%(重)多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑，最優(yōu)選C12甲基葡萄糖酰胺的多羥基脂肪酸酰胺表面活性劑混合物，加熱至基本上是液體，最好是透明的液體形式。該混合物最好慢慢加熱到剛好超過(guò)熔點(diǎn)，例如，對(duì)N-甲基葡糖酰胺是約143°F(60℃)-約170°F(76.6℃)，以致鹽可溶于酰胺中。酰胺應(yīng)是足以使鹽容易溶于其中的液體，但不必(也不應(yīng)該)過(guò)分加熱，例如超過(guò)酰胺混合物熔點(diǎn)約30°F(17.8℃)以上。第二步，通常在同一個(gè)容器中進(jìn)行，其包括將約0.01%-約10%的可溶的無(wú)機(jī)鹽或C1-3羧酸鹽(該鹽不包括鈉離子或銨離子)與加熱的多羥基脂肪酸酰胺混合物(來(lái)自步驟1)一起混合。在該過(guò)程中水量應(yīng)約10%-約60%，優(yōu)選約40%-約50%。水量太大(大于約60%)得到稀釋的在低溫下保持液態(tài)而不需加鹽的組合物。最好該鹽是在制備多羥基脂肪酸酰胺時(shí)作為一個(gè)組分加入。
上述的任何多羥基脂肪酸酰胺混合物可在這過(guò)程中應(yīng)用，但最好是C5-17烷基或鏈烯基多羥基酰胺。生成多羥基脂肪酸酰胺組合物的一個(gè)特別優(yōu)選的方法是在有機(jī)溶劑中，在堿催化劑存在下使N-烷基葡糖胺與脂肪酸酯反應(yīng)，生成多羥基脂肪酸酰胺混合物，并除去該溶劑(a)將脂肪酸酯和溶劑預(yù)熱至約60℃-70℃;
(b)將N-烷基葡糖胺加到加熱的步驟(a)的脂肪酸酯中并將壓力調(diào)到100mmHg;
(c)加熱到80℃，真空除去水和溶劑，(d)加水，加熱到約40℃-約50℃;
(e)加堿性催化劑，不回流情況下反應(yīng);
(f)在約60℃-約70℃下攪拌、混合;
(g)調(diào)節(jié)PH值;
(h)加約0.1%-10%的鈉鹽和/或銨鹽除外的任意可溶性鹽并且混合;和(i)攪拌直至鹽溶解。
當(dāng)鹽是鎂鹽時(shí)，在步驟(g)的PH值應(yīng)調(diào)節(jié)到PH為約7-約7.5。在堿性更大的情況下(例如PH為約7.5-9.0)可加入其它金屬鹽。這里的多羥基脂肪酸酰胺組合物最好具有PH值為約7.0-9.0。
另一種方法如下(a)將至少約90%(按多羥基脂肪酸酰胺組合物的重量計(jì))的含約40%-95%的多羥基脂肪酸酰胺的固體多羥基脂肪酸酰胺混合物加熱至約60℃-約80℃;
(b)加入約0.01%-10%(按多羥基脂肪酸酰胺組合物的重量計(jì))的上述鹽，并且攪拌;
(c)攪拌直至鹽溶解。
這里的多羥基脂肪酸酰胺組合物是可泵送的，這意味著在工廠中容易從一個(gè)地方輸送到另一個(gè)地方?，F(xiàn)在可更容易計(jì)量它，并更容易與組合物中，優(yōu)選是液體洗滌劑組合物，更優(yōu)選的是含約0.005%-95%(重)陰離子和/或非離子表面活性劑和約5%-50%(重)的上述多羥基脂肪酸酰胺組合物的穩(wěn)定的輕垢型液體中的其他組分結(jié)合。這里的液體洗滌劑組合物最好具有PH值為約7.0-約9.0。多羥基脂肪酸酰胺組合物(即已加鹽的組合物)在低于多羥基脂肪酸酰胺正常熔點(diǎn)范圍的溫度下維持液態(tài)，通常是透明的(例如，在80°-100°F時(shí)，多羥基脂肪酸酰胺組合物可維持液態(tài)約3周，這個(gè)溫度范圍是比50%n-cocacylN-甲基多羥基脂肪酸酰胺混合物的熔點(diǎn)低40°-60°F)。上述的相同的量和組分在多羥基脂肪酸酰胺組合物中也是優(yōu)選的。洗滌劑組合物優(yōu)選地含有約5%-40%，更優(yōu)選地含約5%-30%，最優(yōu)選的含8%-25%(重)的上述多羥基脂肪酸酰胺組合物。
例如，當(dāng)多羥基脂肪酸酰胺組合物打算加到顆粒狀洗滌劑組合物中時(shí)，可將它加到漿料中。另外，也可在剛加香料之前或之后將它噴在顆粒上。另外它也可作為粘結(jié)洗滌劑顆粒的粘合劑。
在混入可溶性鹽之前、之后或混合時(shí)，可以加入到多羥基脂肪酸酰胺組合物中的另外幾種組分是水、甲醇、丙二醇和單乙醇胺。
下面的實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明的方法和組合物，但是不一定意味著限制或另外定義本發(fā)明的范圍。這里所用的所有份數(shù)、百分?jǐn)?shù)和比例除非另有規(guī)定外均以重量計(jì)。
實(shí)施例Ⅰ在N-烷基葡糖胺與脂肪酸酯反應(yīng)生成多羥基脂肪酸酰胺的反應(yīng)中在最后一步加入可溶性鹽。各組分在表1中列出。
表1組分%(重)N-甲基葡糖胺25.86丙二醇5.0095%C12甲酯 28.9525%甲醇鈉/75%甲醇2.86氯化氫0.48氯化鎂六水合物5.00水平衡量加入氯化鎂得到一種在約30℃下可泵送的多羥基脂肪酸酰胺組合物?；旌螻-甲基葡糖胺和丙二醇并在60°-70℃加熱，然后加入甲醇而制備上述物料。然后加入N-甲基葡糖胺并將壓力調(diào)節(jié)到100mmHg。將水和甲醇都從系統(tǒng)中除去。加入氫氧化鈉和甲醇的堿性溶液，反應(yīng)兩小時(shí)。真空除去甲醇，在此之后加水，反應(yīng)混合物加溫?cái)嚢枞缓笾泻椭罰H為7-7.5。將50%氯化鎂六水合物溶液加到反應(yīng)混合物中并攪拌10-20分鐘。
實(shí)施例Ⅱ?qū)⒑屑s50.6%多羥基脂肪酸酰胺(90.5%直鏈C12多羥基脂肪酸酰胺、＜0.1%環(huán)狀的C12多羥基脂肪酸酰胺、3.7%甲酯/皂、5.5%葡糖胺和0.3%酯酰胺)、44%水、0.7%甲醇和5%丙二醇的固態(tài)多羥基脂肪酸酰胺混合物(200g)加熱到170°F(76.6℃)直到得到一種透明的液體。將列于表2中的不同量的可溶性鹽加入。用常規(guī)的方法，最好是機(jī)械攪拌例如磁攪拌器或靜態(tài)混合器，攪拌混合物直至溶解為止。
將該組合物放到80°F(26.6℃)或100°F(37.8℃)環(huán)境中觀察該組合物是否在儲(chǔ)存三周之后仍保持透明液體狀態(tài)。結(jié)果示于表2。
表2組分%(重)26.6℃37.8℃氯化鎂4.7%液態(tài)液態(tài)氯化鎂2.3%固態(tài)液態(tài)氯化鎂0.5%固態(tài)固態(tài)氯化鎂0.1%,0.01%固態(tài)固態(tài)氯化鈣3.3%固態(tài)液態(tài)氯化鈣2.3%,0.8%固態(tài)固態(tài)氯化鋁2.8%液態(tài)液態(tài)氯化鋁0.6%固態(tài)液態(tài)乙酸鎂3.3%,0.7%固態(tài)固態(tài)氯化鋰5.0%,1.0%固態(tài)固態(tài)氯化鉀5.0%固態(tài)液態(tài)氯化鉀1.0%固態(tài)固態(tài)硫酸鎂5.0%固態(tài)液態(tài)氯化鈉1%,3%,5%固態(tài)固態(tài)氯化銨5%,10%,15%固態(tài)固態(tài)乙醇5.0%固態(tài)固態(tài)乙醇10.0%固態(tài)液態(tài)乙醇15.0%液態(tài)液態(tài)每摩爾醇用8摩爾環(huán)氧乙烷乙氧基化5%,10%,的C9-11醇 15%,20% 固態(tài)固態(tài)含3.3%乙酸鎂的組合物于100°F(37.8℃)放7天仍保持液態(tài)。含5%氯化鋰或5%硫酸鎂的組合物于100°F(37.8℃)放9天仍維持液態(tài)。并且，含甲苯磺酸鈉的組合物在溫度為26.6℃-38.6℃下均不呈液態(tài)。
多羥基脂肪酸混合物中加入各種鹽導(dǎo)致組合物在溫度明顯低于起始混合物的熔點(diǎn)時(shí)可維持液態(tài)，這使組合物能泵送而不使用過(guò)高的溫度。
實(shí)施例Ⅲ象在實(shí)施例Ⅰ中制備的那樣，使用含氯化鎂的葡糖酰胺組合物制備下面的本發(fā)明的輕垢型液體組合物?？蓪⑵咸酋０方M合物加熱到100°F(37.8℃)并與下面列出的其它洗滌劑組分一起直接泵送。
組分%(重)AB檸檬酸0.05甲苯磺酸鈉3.0乙醇5.5C12-13烷基乙氧基(平均1.0)硫酸鈉14.510.0C12-13烷基乙氧基(平均3.0)硫酸鈉8.07.0氧化胺2.02.0C12烷基N-甲基葡糖酰胺和氯化鎂9.012.0氯化鎂六水合物0.91.84氯化氫2.0香料0.90.18氯化鈣0.15異丙基苯磺酸鈉4.0C9-11醇-聚乙氧基化物(9.0) 5.0水,平衡…平衡量…在10%時(shí)PH=7.1
實(shí)施例Ⅳ下面的重垢型液體洗滌劑組合物是用實(shí)施例Ⅰ的葡糖酰胺制備的。葡糖酰胺組合物加熱到37.8℃，并做為液體加到洗滌劑組合物中。
組分%(重)ABC脂肪酸N-甲基葡糖酰胺與氯化鎂7.28.08.0C14-15烷基多乙氧基化物(2.25)硫酸10.812.012.0(烷基硫酸)(2.5)(2.8)(2.8)C12-13醇-聚乙氧基化物(6.5) 6.5 5.0 5.0氯化C12烷基三甲基銨 1.2 0.6 0.6C12-14脂肪酸 - - 2.0二亞乙基三胺五乙酸鈉0.30.30.3蛋白酶如所指示的淀粉酶(325Am.U/g)--0.16TEPA-E15-18*1.5 2.0 2.0污垢釋開(kāi)化合物--2.5單乙醇胺2.02.01.0氫氧化鈉1.74.02.0氫氧化鉀4.01.65.41,2-丙二醇7.254.06.5
乙醇7.758.57.0甲酸鈉1.01.01.0鈣離子總量**(mm/l) 9.65 9.65 9.65次要組分和水平衡至100在20℃下在蒸餾水中的0.2%溶液的起始PH7.57.57.5＊在每一氫位上用15-18摩爾(平均)環(huán)氧乙烷乙氧基化的四亞乙基五胺。
＊＊包括估計(jì)的來(lái)自酶漿和調(diào)配水的每升0.25mmol的鈣離子實(shí)施例Ⅴ本發(fā)明的顆粒狀洗衣洗滌劑組合物如下。在實(shí)施例Ⅰ中制備的葡糖酰胺組合物可噴霧干燥、與做為漿料的其它組分干混合或加入這些組分
組分有效重量%C14-15烷基乙氧基(平均2.5)硫酸鈉 12.80C16-18N-烷基葡糖酰胺組合物 12.80三聚磷酸鈉2.09焦磷酸四鈉17.44硅酸鈉7.04聚乙二醇0.25聚丙烯酸鈉0.88過(guò)硼酸鈉-水合物4.32碳酸鈉20.72硫酸鈣二水合物4.80其余(水分、增白劑、硫酸鈉)平衡量實(shí)施例Ⅵ本發(fā)明的洗發(fā)劑組合物如下組分C12-14烷基硫酸銨 2.00C12-14烷基硫酸鈉 12.00C12-14N-甲基葡糖酰胺組合物 12.00氧化C12-14烷基胺 2.00C12-14烷基二乙醇酰胺 1.00氯化鈣二水合物0.74氯化鎂六水合物2.50Panthanol＊0.10甲醛0.20C12-18羥基硫代甜菜堿(C12-18hydroxysulfobetaine) 3.00其余(水、染料、香料)平衡量＊2，4-二羥基-N-(3-羥丙基)-3，3-dimethylorityramide
權(quán)利要求
1.一種制備可泵送的多羥基脂肪酸酰胺組合物的方法，其特征在于其包括(a)將約90%-100%(按該組合物重量計(jì))的多羥基脂肪酸酰胺混合物加熱至基本上為液體；該混合物含有約30%-100%(按該混合物重量計(jì))的多羥基脂肪酸酰胺；和(b)將約0.01-10%(按該組合物重量計(jì))的可溶性無(wú)機(jī)鹽或C1-3羧酸鹽與步驟(a)的已加熱的混合物混合直至基本溶解為止；所說(shuō)的鹽包括選自鉀、鎂、鈣、鋁、鋰、銫、鍶和其混合物的金屬離子；該組合物在約70°F(21.1℃)-120°F(48.9℃)溫度下是可泵送的，并且含有約10%-60%(重)的水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所說(shuō)的鹽選自氯化物、硫酸鹽、硫化物、硝酸鹽、甲酸鹽、乙酸鹽、丙酸鹽及其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所說(shuō)的多羥基脂肪酸酰胺具有如下通式
其中R1是H、C1-C4烴基、2-羥乙基、2-羥丙基、或其混合物;R2是C5-C31烴基;Z是多羥基烴基，其具有直接連有至少3個(gè)羥基的直鏈烴基鏈，或其烷氧基化的衍生物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所說(shuō)的無(wú)機(jī)鹽選自氯化物、硫酸鹽、硫化物、硝酸鹽及其混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所說(shuō)的無(wú)機(jī)鹽或C1-3羧酸鹽占該組合物的約0.1%-8%(重)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所說(shuō)的無(wú)機(jī)鹽是氯化鎂或氯化鈣。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所說(shuō)的鹽是通過(guò)攪拌混入的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所說(shuō)的多羥基脂肪酸酰胺是在步驟(a)之前通過(guò)在有機(jī)羥基溶劑中，在堿性催化劑存在下由N-烷基葡糖胺與脂肪酸酯反應(yīng)并除去所說(shuō)的溶劑而生成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所說(shuō)的多羥基脂肪酸酰胺組合物的PH為約7.0-9.0。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所說(shuō)的N-烷基葡糖胺是N-甲基葡糖胺。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所說(shuō)的組合物在約80°F(26.6℃)-100°F(37.8℃)溫度下是可泵送的。
12.一種可泵送的多羥基脂肪酸酰胺組合物，該組合物含約90%-100%多羥基脂肪酸酰胺混合物和約0.01-10%可溶性無(wú)機(jī)鹽，所說(shuō)的鹽包括選自鎂、鉀、鈣、鋁、鋰、銫、鍶及其混合物的金屬離子。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的組合物，基中所說(shuō)的可溶性無(wú)機(jī)鹽選自氯化鉀、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鈣、氯化鋁、氯化鋰、硫酸鎂及其混合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的組合物，其中所說(shuō)的多羥基脂肪酸酰胺是C5-17烷基或鏈烯基多羥基酰胺。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的組合物，其中所說(shuō)的可溶性鹽的量是約1%-5%。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，其中所說(shuō)的多羥基脂肪酸酰胺混合物含有約20%-90%的多羥基脂肪酸酰胺。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的組合物，其中所說(shuō)的可溶性無(wú)機(jī)鹽是氯化鎂或氯化鈣。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的組合物，其中所說(shuō)的多羥基脂肪酸酰胺是C12甲基葡萄糖酰胺。
19.一種含有約5%-40%的根據(jù)權(quán)利要求12所說(shuō)的多羥基脂肪酸酰胺組合物的洗滌劑組合物。
20.一種根據(jù)權(quán)利要求19并且具有PH值為約7.0-9.0的液體洗滌劑組合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的洗滌劑組合物，其中所說(shuō)的洗滌劑組合物是含有約0.005%-95%(重)陰離子或非離子表面活性劑和約5%-50%(重)所說(shuō)的多羥基脂肪酸酰胺混合物的穩(wěn)定的輕垢型液體。
全文摘要
通過(guò)將某些可溶性無(wú)機(jī)鹽或C
文檔編號(hào)C11D1/52GK1077489SQ9310448
公開(kāi)日1993年10月20日 申請(qǐng)日期1993年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月10日
發(fā)明者D·T·施派克曼, L·C·格拉爾, K·奧福蘇-阿桑蒂 申請(qǐng)人:普羅格特-甘布爾公司