具有高三酯季銨鹽含量的酯季銨鹽組合物的制作方法
【專利說明】具有高三酯季銨鹽含量的酯季銨鹽組合物
[0001] 發(fā)明背景 已知酯季銨鹽（一種季銨化合物）用作織物軟化分子。它通常是在酸催化劑的存在下 長鏈（C12-C22或C16-C18)脂肪酸和叔胺的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)酯化并隨后經(jīng)季銨化獲得季銨鹽時 形成。最終產(chǎn)物是單酯、二酯和三酯成分的混合物。
[0002] 表現(xiàn)特別好的織物軟化性能和穩(wěn)定性特征的季銨化合物從C12-C22脂肪酸或氫 化產(chǎn)物（通常含有一些不飽和度，具有20-90的碘值范圍）的反應(yīng)獲得。
[0003] 自從二十世紀九十年代后期以來，三乙醇胺（TEA)牛脂脂肪酸的酯季銨鹽一直是 用于織物調(diào)理劑的一種主要物質(zhì)。三乙醇胺（TEA)酯季銨鹽的三酯季銨鹽組分一直被普遍 認為具有差的軟化和香味傳遞性能?，F(xiàn)有技術(shù)一般集中在提高被認為使軟化功效最大化的 二酯季銨鹽組分的努力上。
[0004] 用于生產(chǎn)基于三乙醇胺的酯季銨鹽所需的原料如脂肪酸和硫酸二甲酯的成本隨 著油價上漲呈線性顯著增加。TEA酯季銨鹽由單-、二-和三-酯季銨鹽以及單-、二-和 三-酯胺組成。這種復(fù)雜的化學(xué)性產(chǎn)生包含幾種類型的乳液結(jié)構(gòu)的乳液，其中的一些在織 物洗滌過程的沖洗周期期間在水中稀釋時，由于它們在水中的高溶解性而不能有效地促進 軟化性能。這在織物軟化組合物中變得特別明顯，其中最初的產(chǎn)物活性水平下降，在初始產(chǎn) 物乳液中導(dǎo)致較少的結(jié)構(gòu)。
[0005] 這種酯季銨鹽系統(tǒng)的另一個困難是，復(fù)雜的化學(xué)也使得配方師難以對制劑進行調(diào) 整或加入其它成分至所述制劑中：每種乳液結(jié)構(gòu)以其自身的方式對配方變化作出反應(yīng)并使 得配方師很難平衡所有不同的變化。
[0006] 因此，本領(lǐng)域存在對酯季銨鹽組合物，特別是對于用作織物軟化組合物的需求，與 已知的酯季銨鹽組合物相比較，其可具有以下至少一種：較低的成本、較不復(fù)雜的配制和/ 或生產(chǎn)過程、同等或更高的軟化和/或香味傳遞性能，和一致的和可預(yù)測的特性和性能。
[0007] 本領(lǐng)域特別存在對用于織物調(diào)理劑的酯季銨鹽組合物的需求，其與用于織物調(diào)理 劑的已知的酯季銨鹽組合物相比較，可具有較低的成本，但至少基本相等的軟化和香味傳 遞性能。
[0008] 發(fā)明簡述 因此，本發(fā)明提供一種組合物，其包含（a)為烷醇胺和脂肪酸的季銨化反應(yīng)產(chǎn)物的酯 季銨鹽，其中從至少90wt%至最多100wt%的酯季銨鹽由三酯季銨鹽組成和從0wt%至最 多10wt%的酯季銨鹽由單酯季銨鹽和二酯季銨鹽的至少一種組成，和（b)陽離子表面活性 劑。
[0009] 三酯季銨鹽的量是酯季銨鹽的至少90wt%，任選地酯季銨鹽的至少95wt%，更任 選地醋季按鹽的至少99wt%。
[0010] 任選地，從0wt%至最多5wt%、通常從0wt%至最多Iwt%的醋季按鹽由單醋季 銨鹽組成。
[0011] 任選地，烷醇胺包括三乙醇胺。
[0012] 任選地，脂肪酸是在牛脂中的那些脂肪酸。然而，在本發(fā)明的任何實施方案中，月旨 肪酸可包含具有從12至22個碳原子、通常從16至18個碳原子的任何脂肪酸。
[0013] 任選地，牛脂脂肪酸具有基于脂肪酸的總重量計從40至90%的飽和度。任選地， 牛脂脂肪酸具有從10至70的碘值。
[0014] 任選地，組合物包含基于組合物的重量計1. 5-5wt%的三酯季銨鹽、更任選地2-3 wt%的三酯季銨鹽。在一些實施方案中，組合物包含基于組合物的重量計約2. 5wt%的三酯 季銨鹽。
[0015] 任選地，組合物包含基于組合物的重量計0. 25-0. 75wt%的陽離子表面活性劑，更 任選地0.3-0. 5wt%的陽離子表面活性劑。在一些實施方案中，組合物包含基于組合物的 重量計約〇. 4wt%的陽離子表面活性劑。
[0016] 任選地，三酯季銨鹽與陽離子表面活性劑的重量比是20:1-3:1，更任選地 10:1-4. 5:1，還更任選地7. 5:1-5:1。在某些實施方案中，在酯季銨鹽被配制為產(chǎn)物之前，使 陽離子表面活性劑與酯季銨鹽混合。這可能使得組合物更穩(wěn)定且更有效。
[0017] 任選地，組合物還包含基于組合物的重量計0.25-1wt%的芳香劑、通常約0.5wt% 的芳香劑。
[0018] 在某些實施方案中，在酯季銨鹽被配制為產(chǎn)物之前，使芳香劑與酯季銨鹽混合。這 可能使得組合物更穩(wěn)定且更有效。
[0019] 在某些實施方案中，在酯季銨鹽被配制為產(chǎn)物之前，使芳香劑和陽離子表面活性 劑與酯季銨鹽混合。這可能使得組合物更穩(wěn)定且更有效。
[0020] 任選地，組合物還包含溶劑，通常為水。
[0021] 任選地，三酯季銨鹽作為乳液分散在溶劑中，并且所述乳液包括含有三酯季銨鹽 和陽離子表面活性劑的混合物的顆粒。更任選地，所述顆粒具有從1至50微米、通常從10 至40微米的平均粒徑。
[0022] 任選地，所述顆粒具有在各自不同的粒徑呈現(xiàn)多峰（通常為兩個峰）的粒徑分布。 更任選地，粒徑分布顯示分別在約2-3微米和10-20微米的粒徑的兩個峰。
[0023] 任選地，粒徑分布的多峰各自具有與其它峰類似的表觀粒子群。
[0024] 在一些實施方案中，組合物是織物軟化劑組合物。
[0025] 本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)依據(jù)本發(fā)明的組合物的方法，該方法包括以下步驟：a) 提供20-45°C的溫度的從5至25個單位體積的水；b)將酯季銨鹽和陽離子表面活性劑分散 到水中，形成包含含有三酯季銨鹽和陽離子表面活性劑的混合物的顆粒的水性乳液；和c) 添加溫度15-35°C的75-95個單位體積的水至水性乳液中以生產(chǎn)所述組合物。
[0026] 任選地，在步驟a)中，水的溫度是20-40°C、20-35°C或20-25°C。任選地，在步驟 c)中，水的溫度是20-35°C或20-25°C。
[0027] 任選地，在步驟a)中提供從7. 5至15個單位的水和在步驟c)中提供從85至92. 5 個單位的水。更任選地，在步驟a)中提供約10個單位的水和在步驟c)中提供約90個單 位的水。
[0028] 任選地，在步驟b)中進行分散以使顆粒具有從1至50微米、更任選地從5至40 微米的平均粒徑。
[0029] 任選地，在步驟b)中進行分散以使顆粒具有在各自不同的粒徑呈現(xiàn)多峰的粒徑 分布。更任選地，在步驟b)中進行分散以使粒徑分布分別在約2-3微米和10-20微米的粒 徑呈現(xiàn)兩個峰。
[0030] 任選地，在步驟b)中進行分散以使粒徑分布的多峰各自具有與其它峰類似的表 觀粒子群。
[0031] 任選地，在步驟b)中使用剪切混合器進行分散從1至4分鐘的時間段，以形成乳 液。
[0032] 任選地，在步驟b)中，任選地在45_55°C的溫度下，酯季銨鹽以熔化液體的形式被 分散到水中。任選地，在步驟b)中，陽離子表面活性劑以陽離子表面活性劑的水溶液的形 式被分散到水中。任選地，在步驟b)中加入陽離子表面活性劑，然后加入酯季銨鹽。
[0033] 任選地，所述方法用于生產(chǎn)織物軟化劑組合物。
[0034] 本發(fā)明還提供一種軟化織物的方法，其包括用本發(fā)明的組合物或通過本發(fā)明的方 法生產(chǎn)的組合物處理織物。
[0035] 任選地，所述組合物還包含芳香劑和所述方法提供傳遞到織物上的芳香劑。
[0036] 本發(fā)明還提供本發(fā)明的組合物或通過本發(fā)明的方法生產(chǎn)的組合物作為織物軟化 劑的用途。
[0037] 本發(fā)明至少部分地基于本發(fā)明人的發(fā)現(xiàn)，即陽離子表面活性劑可用作用于三酯季 銨鹽的有效的配制助劑，以提供三酯季銨鹽在溶劑、特別是在水中的穩(wěn)定的分散體，這在軟 化性能和芳香傳遞方面是有效的。
[0038] 特別是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，低成本的TEA酯季銨鹽可由三酯季銨鹽提供，后者呈現(xiàn)出 比已知的單_、二-和三-酯季銨鹽的混合物