專利名稱：具有改進(jìn)的冷水可分散性的脂肪酸酰胺的制作方法
發(fā)明范圍本發(fā)明是關(guān)于具有改進(jìn)的冷水可分散性的脂肪酸酰胺。它可由脂肪酸或其酯類與多價(jià)的胺類縮聚，部分中和并加入選定的分散促進(jìn)劑而制得。還涉及其制備方法、紡織物處理劑、所制得的所述脂肪酸酰胺及其在制備紡織物處理劑中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前有很多化合物或混合物被建議用于紡織纖維，紗線或織物的處理，從而使所處理的紡織物具有所希望的性能或作為紡織物保護(hù)劑的組成部分。按所用有效物的技術(shù)可改善紡織物的加工性能，穿著合適性以及改善其維護(hù)性。
例如美國專利文獻(xiàn)US2340881中敘述了由羥烷基聚胺和脂肪酸甘油酯所生產(chǎn)的縮合產(chǎn)物的水性分散體，可改善由它處理過的紡織物的光滑性以及柔軟性。
US3454494是關(guān)于添加一種有分散效用的聚乙二醇醚的脂肪酸縮合產(chǎn)物。
德國專利文獻(xiàn)DE-PS1922046敘述了含脂肪酸縮合產(chǎn)物的洗滌劑，從生產(chǎn)過程開始起即含有分散性的脂肪酸甘油酯；德國文獻(xiàn)DE-PS1922047中敘述了這種物質(zhì)也特別可用作液體洗滌處理劑的紡織物軟化劑。這些物質(zhì)以及類似物可通過將其置于熱水中，使用高剪切力而分散于水中，或從生產(chǎn)起將尚處于熔融狀縮合產(chǎn)物分散于水中。由于必要的費(fèi)用，多數(shù)生產(chǎn)者先將其制成分散體并將分散體供應(yīng)使用者，它在貯存和運(yùn)輸中都含有大量水份，因此從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看是不經(jīng)濟(jì)的。
按德國專利申請DE-Al 3530302，DE-Al 3730792，DE-Al 3901820和DE-Al 4111648(Henkel)在加入適宜的分散加速劑后可改善此類物質(zhì)的分散性，例如加入葡萄糖，山梨糖醇，甘露糖醇，季戊四醇，烷基聚葡萄糖，山梨糖醇酯，凝膠體以及不飽和脂肪醇和脂肪酸。市場上還有另外產(chǎn)品，將高度乙氧基化的牛脂醇和1，2-丙二醇混合物作為分散促進(jìn)劑。
雖然如此，但在實(shí)際中經(jīng)常見到脂肪酸和多價(jià)胺的縮合產(chǎn)物出現(xiàn)沉淀物，它在水中不分散或分散得不充分。這種產(chǎn)品質(zhì)量的不穩(wěn)定性造成經(jīng)濟(jì)上明顯缺陷，限制了它們作為所要求的紡織物處理劑的可使用性。另一個(gè)問題是現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品本身具有滿意的分散性，但當(dāng)它在空氣中貯存后，一般會(huì)出現(xiàn)不可逆的損失。
本發(fā)明的任務(wù)是提供沒有上述缺點(diǎn)的新的脂肪酸酰胺。
本發(fā)明的說明本發(fā)明的目的是通過下述方法制備具有改進(jìn)的冷水可分散性的脂肪酸酰胺；將a)式(I)脂肪酸R1CO-OH (I)(其中R1CO為一個(gè)含8至22個(gè)碳原子，O和/或1至3個(gè)雙鍵的脂族?；鶊F(tuán))或其酯類與多價(jià)的式(II)胺類進(jìn)行縮合 其中R2為氫，甲基，乙基，羥乙基或-(CH2)n-NHR3基團(tuán)，R3為氫，甲基，乙基，或羥乙基基團(tuán)，n為2至4的數(shù)值和m為1至4的數(shù)值。
b)用酸部分中和未反應(yīng)的氨基基團(tuán)c)加入式(III)的分散促進(jìn)劑 其中R4為含12至22個(gè)碳原子的烷基和/或鏈烯基基團(tuán)，p為零或1至5的數(shù)值，q為1至5的數(shù)值。
意外的發(fā)現(xiàn)，在縮合產(chǎn)物中加入選定的非離子型表面活性劑，不僅使產(chǎn)物與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，其分散性具有明顯的改進(jìn)；同時(shí)縮合物在空氣中貯存較長時(shí)間后，依然可保留其優(yōu)越的性能。
本發(fā)明的另一目的是關(guān)于制備具有改進(jìn)的冷水可分散性的脂肪酸酰胺的方法，它通過將a)式(I)脂肪酸R1CO-OH (I)(其中R1CO為一個(gè)含8-22個(gè)碳原子及O和/或1至3個(gè)雙鍵的脂族?；?或其酯類與式(II)的多價(jià)胺類進(jìn)行縮合 其中R2為氫，甲基，乙基，羥乙基或-(CH2)n-NHR3基團(tuán)，R3為氫，甲基，乙基或羥乙基基團(tuán)，n為2至4的數(shù)值和m為1至4的數(shù)值。
b)用酸部分中和未反應(yīng)的氨基基團(tuán)和c)加入式(III)分散促進(jìn)劑 其中R4為含12至22個(gè)碳原子的烷基和/或鏈烯基基團(tuán)，p為零或1至5的數(shù)值，q為1至5的數(shù)值。
原料按本發(fā)明制備脂肪酸酰胺，將式(I)的脂肪酸作為組份I。典型實(shí)例是己酸，癸酸，辛酸，月桂酸，肉豆蔻酸，棕櫚酸，棕櫚油酸，硬脂酸，異硬酯酸，油酸，反油酸，石芹酸，亞油酸，亞麻酸，桐酸，花生酸，順(式)9-二十碳烯酸，山萮酸和芥酸以及其工業(yè)混合物，例如脂和油類在加壓裂化時(shí)的產(chǎn)物。加入的脂肪酸也可以呈其C1-4烷基酯的形式，特別是它的甲基酯及其甘油脂，尤其是三酸甘油脂。
優(yōu)選的是加入式(I)的工業(yè)棕櫚酸或牛脂酸，其中R1CO為含16至18個(gè)碳原子及O和/或1個(gè)雙鍵的酰基。
作為式(II)組份的多價(jià)胺，優(yōu)先的同樣是羥基取代的乙烯基二胺或二乙烯三胺。典型實(shí)例為二羥基乙烯二胺，羥乙基二乙烯二胺，羥丙基二乙烯三胺以及特別是氨基乙基乙醇胺。此外N，N-二甲基-1，3-二氨基丙烷，三乙烯四胺或四乙烯五胺也很適宜。
由所得縮合產(chǎn)物的工業(yè)使用性考慮，證明加入式(II)的多價(jià)胺是最佳的，其中R2為羥乙基或(CH2)2NH2-基團(tuán)，R3為氫，n為2和m為1或2的數(shù)值。
縮合反應(yīng)在制備縮合產(chǎn)物時(shí)，例如加入的脂肪酸或其脂類和多價(jià)胺的摩爾比為1∶1至2.5∶1，優(yōu)先的為1.3∶1至1.7∶1。將組份在170℃至210℃，優(yōu)先的在180℃至200℃加熱0.5至5小時(shí)，優(yōu)先的1至2小時(shí)直至脂肪酸或脂肪酸酯實(shí)際全部反應(yīng)后，再將混合物在該反應(yīng)溫度下繼續(xù)反應(yīng)5至60分鐘，優(yōu)先的為15至30分鐘。特別是如果要求制備淡色產(chǎn)物，則建議在排除空氣-氧氣并在還原劑如次磷酸存在下進(jìn)行縮合反應(yīng)。
縮合反應(yīng)結(jié)束時(shí)可用低分子有機(jī)碳酸，羥基碳酸或無機(jī)酸例如醋酸，乳酸或磷酸中和未反應(yīng)的氨基基團(tuán)，其中如用計(jì)算量酸與脂肪酸縮合產(chǎn)物的融體進(jìn)行混合而形成鹽或者通過在有機(jī)酸或一種有機(jī)酸的水溶液中溶解或分散反應(yīng)產(chǎn)物使其形成胺鹽。按本發(fā)明成鹽所需酸的加入量應(yīng)為中和所需量的20至80摩爾％，優(yōu)先的為30至60摩爾％。
分散促進(jìn)劑作為分散促進(jìn)劑通常是疏水性的，非離子型的表面活性劑，如按照式(III)化合物。典型實(shí)例為平均1摩爾環(huán)氧乙烷和2摩爾環(huán)氧丙烷；2摩爾環(huán)氧乙烷和4摩爾環(huán)氧丙烷；5摩爾環(huán)氧乙烷和1摩爾環(huán)氧丙烷以及2至3摩爾環(huán)氧丙烷在C12/18椰子脂肪醇，C16/18-牛脂醇或C16/18棕櫚脂肪酸上的加成物。
從所得產(chǎn)品的分散性質(zhì)考慮，已證明分散促進(jìn)劑，式(III)中，R4為含12至18個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)，其n與m比例處于n∶m＝1∶2至5∶1范圍內(nèi)。
分散促進(jìn)劑加到縮合產(chǎn)物的時(shí)間無嚴(yán)格限定，優(yōu)先的在分散促進(jìn)劑存在下進(jìn)行縮合或者當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí)將它混入部分中和物中。加入量可為0.5至15，優(yōu)先為1至10％重量。如有要求時(shí)，也可與其它已知的分散促進(jìn)劑共同使用，例如醛糖和酮糖類型的單糖、經(jīng)氫化產(chǎn)生的聚羥基化合物、季戊四醇、三甲基丙烷、烷基葡糖苷、脫水山梨醇酯、聚山梨醇酯以及碳水化合物為基的親水性聚合物或不飽和的醇類或碳酸。
工業(yè)上的可應(yīng)用性按本發(fā)明的脂肪酸酰胺可以成形為粉狀，片狀或丸狀，并易于在水中，特別是在冷水中加工成穩(wěn)定的分散體。這里只需與水混合，接著輕微攪拌。所制得的分散體特別穩(wěn)定并不會(huì)離析。在紡織領(lǐng)域的很多情況下它可用于在拉伸加工，浸液離心加工，印花薄軟綢加工，噴霧加工中的紡織纖維，紗線或織物的處理上。
本發(fā)明的另一目的是關(guān)于紡織物的處理劑，它含有10至100％(重量)，優(yōu)選為50至95％(重量)的本發(fā)明脂肪酸酰胺。
將本發(fā)明的紡織處理劑應(yīng)用于洗滌劑中時(shí)它具有改善清洗效果的作用和/或使已洗滌織物有光澤的作用。本發(fā)明的紡織處理劑也可用作已洗滌紡織品的后處理劑的組成部分，使紡織品柔軟和抗靜電。通?？稍谧詈蟮钠床壑袑σ严礈斓募徔椘愤M(jìn)行后處理，但也可在自動(dòng)洗滌干燥器中在干燥時(shí)進(jìn)行，既可在干燥時(shí)噴灑該制劑的分散體或者利用柔韌的紡織品所形成的表面，作為載體作用到基質(zhì)上。
本發(fā)明的另一目的是應(yīng)用本發(fā)明的脂肪酸酰胺生產(chǎn)紡織品處理劑，以在紡織物洗滌時(shí)以及洗滌物的后處理時(shí)提高纖維，紗線或者織物的質(zhì)量，它的含量可為所得制劑的固體物含量的10至100％(重量)，特別是50％至95％(重量)。
下面的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的目的，但不局限于此。
實(shí)施例I、制備實(shí)例實(shí)施例1在一個(gè)帶有攪拌器，溫度計(jì)，氣體導(dǎo)管和蒸餾頂管的4升—四頸圓底燒瓶中將2410克(8.9mol)的工業(yè)硬脂酸在通氮?dú)庀氯谌?。?0℃下加入由200.5克(1.95mol)的二乙烯三胺和284.5克(1.95mol)三乙烯四胺組成的混合物。在2小時(shí)內(nèi)將溫度升至200℃，并將混合物在攪拌下繼續(xù)保持1.5小時(shí)。最后冷卻至120℃。反應(yīng)過程中餾出物為177克。產(chǎn)品的酸值為4.8，可滴定的氮含量為2.25％(重量)。當(dāng)達(dá)到120℃后加入212.3克醋酸以部分中和產(chǎn)物，得到2908克脆性固體物。
實(shí)施例2按實(shí)例1所獲得的560克產(chǎn)物在120℃下加入由2mol環(huán)氧乙烷和4mol環(huán)氧丙烷與一種C12/18椰子脂肪醇形成的加成物60克(Dehypon(R)LT 24，Henkel K Ga A，Düsseldorf/FRG)。最后產(chǎn)物在冷卻輥上形成鱗片狀。按DIN 53 989的Dehypon(R)LT24濁度滴定值(TTV)為17.8。
實(shí)施例3以60克由2mol環(huán)氧乙烷與工業(yè)十六烷基/油醇(Dehypon(R)OCP502 Henkel K Ga A，杜塞坦夫/聯(lián)邦德國)組成的加成物重復(fù)實(shí)例2的試驗(yàn)。其Dehypon(R)OCP 502的濁度滴定值(TTV)為11.5。
參比例VI用60克由40mol環(huán)氧乙烷與C16/18牛脂脂肪醇所組成的加成物以及33.4克1，2-丙二醇重復(fù)實(shí)例2試驗(yàn)。
實(shí)施例4類似于實(shí)施例1，將378克(1.4mol)的工業(yè)用硬脂酸融熔，在80℃下與97.5克(0.94mol)氨基乙基乙醇胺反應(yīng)。在1.5小時(shí)內(nèi)將混合物加熱到180℃，在該溫度下一直攪拌，直至酸值降到5.5。反應(yīng)過程中得到26.4克餾出物。冷卻至110℃的融熔體用20.5克乳酸部分中和(中和度約80％)并用30克由2mol環(huán)氧乙烷在工業(yè)用十六烷/油醇(Dehypon(R)OCP 502 Henkel K Ga A，杜塞坦夫/聯(lián)邦德國)上的加成物混合。最后將產(chǎn)物置于冷卻輥上制成片。II、分散性的檢測a)細(xì)度的評測7.5克片狀產(chǎn)品置于125毫升長頸有螺旋蓋的瓶中，加入92.5克水(30℃，14°d)，將瓶子蓋緊，短時(shí)旋轉(zhuǎn)，存放16個(gè)小時(shí)。再次旋轉(zhuǎn)晃動(dòng)后用黑色聚酰胺織物的細(xì)濾網(wǎng)布的吸濾器在150毫巴下抽濾，在織物上干燥后用視力評測濾渣的細(xì)度從刻度1(最細(xì)分散)至6(粗分散，很大的團(tuán)塊)之間。其結(jié)果列于表1。
b)空氣下存放后評定10克鱗片狀產(chǎn)物在10厘米直徑的瓷盤里在空氣下存放5天(相對濕度為30-40％)而進(jìn)行評斷。結(jié)果列于表1。
表1細(xì)度評定實(shí)例 細(xì)度16小時(shí)后5天后2 2 33 2 24 2 2VI 4.5權(quán)利要求
1.具有改進(jìn)的冷水可分散性的脂肪酰胺，它由下述方法得到a)式(I)的脂肪酸R1CO-OH(I)(其中R1CO為一個(gè)含8至22個(gè)碳原子，并有O和/或1至3個(gè)雙鍵的一種脂族?；鶊F(tuán))或其酯類與式(II)的多價(jià)胺進(jìn)行縮合 其中R2為氫，甲基，乙基，羥乙基或-(CH2)n-NHR3的基團(tuán)，R3為氫，甲基，乙基，或羥乙基基團(tuán)，n為2至4的數(shù)值和m為1至4的數(shù)值。b)用酸部分中和未反應(yīng)的氨基基團(tuán)c)加入式(III)的分散促進(jìn)劑， 其中R4為含12至22碳原子的烷基和/或鏈烯基基團(tuán)，P為零或1至5的數(shù)值，q為1至5的數(shù)值。
2.具有改進(jìn)的冷水可分散性的脂肪酸酰胺的制備方法，它通過a)式(I)脂肪酸R1CO-OH(I)(其中R1CO為含8至22個(gè)碳原子以及0和/或1至3個(gè)雙鍵的脂族?；鶊F(tuán))或其酯類與式(II)的多價(jià)的胺類進(jìn)行縮合 其中R2為氫，甲基，乙基，羥乙基或-(CH2)n-NHR3基團(tuán)，R3為氫，甲基，乙基或羥乙基基團(tuán)，n為2至4的數(shù)值和m為1至4的數(shù)值。b)用酸部分中和未反應(yīng)的氨基基團(tuán)和c)加入式(III)的分散促進(jìn)劑 其中R4為含12至22個(gè)碳原子的烷基和/或鏈烯基基團(tuán)，P為0或1至5的數(shù)值，q為1至5的數(shù)值。
3.按權(quán)利要求2的方法，其特征在于，加入式(I)的脂肪酸，其中R1CO為含16至18個(gè)碳原子以及O和/或1個(gè)雙鍵的酰基基團(tuán)。
4.按權(quán)利要求2和3的方法，其特征在于，加入式(II)的多價(jià)胺，其中R2為羥乙基或(CH2)NH2基團(tuán)，R3為氫，n為2和m為1或2的數(shù)值。
5.按權(quán)利要求2至4的方法，其特征在于，按1∶1至2.5∶1的摩爾比例加入脂肪酸或其酯類和多價(jià)胺。
6.按權(quán)利要求2至5的方法，其特征在于，在溫度為170℃至210℃之間，進(jìn)行0.5至5小時(shí)的縮聚反應(yīng)。
7.按權(quán)利要求2至6的方法，其特征在于，將未反應(yīng)的氨基基團(tuán)中和20摩爾％到80摩爾％。
8.按權(quán)利要求2至7的方法，其特征在于，用醋酸，乳酸和/或磷酸中和未反應(yīng)的氨基基團(tuán)。
9.按權(quán)利要求2至8的方法，其特征在于，加入式(III)的分散促進(jìn)劑，其中R4為含12至18個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)，n∶m之比為1∶2至5∶1的范圍內(nèi)。
10.按權(quán)利要求2至9的方法，其特征在于，分散促進(jìn)劑的加入量為0.5至15％(重量)。
11.紡織纖維處理劑，它含有10至100％(重量)的權(quán)利要求1的脂肪酸酰胺。
12.按權(quán)利要求1的脂肪酸酰胺在制備紡織纖維處理劑中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及脂肪酸酰胺，它通過脂肪酸或其脂與多價(jià)胺縮合而獲得，用酸部分中和未反應(yīng)的氨基基團(tuán)并加入式(III)的分散促進(jìn)劑，其中R
文檔編號(hào)C11D1/835GK1120836SQ94191762
公開日1996年4月17日 申請日期1994年4月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月13日
發(fā)明者岡特·厄普胡斯, 尤維·普勞格, 彼得·紐曼 申請人:漢克爾股份兩合公司