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(jìn)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度的表面圖。小組香味強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度的表面圖。香味香韻強(qiáng)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(qiáng)度的表面圖。香味香韻強(qiáng)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(xiàn)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(xiàn)中的定義沖突的情況下，以本公開為準(zhǔn)。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(jī)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?dú)鈱?，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(dú)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(jìn)一步的細(xì)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