阳离子表面活性剂的制造方法技术

本发明专利技术提供一种可以防止臭味和着色，并且具有优异的储存稳定性的高品质的阳离子表面活性剂的制造方法。所述制造方法包括以下的工序1、工序2、工序3和工序4，工序1：通过不使用次磷酸或其盐而使烷醇胺与脂肪酸或脂肪酸烷基酯反应来得到烷醇胺酯的工序；工序2：通过用二烷基硫酸酯将工序1中得到的烷醇胺酯季铵化从而得到阳离子表面活性剂的工序；工序3：对工序2中得到的阳离子表面活性剂进行氧化处理的工序；和工序4：对工序3中得到的进行过氧化处理的阳离子表面活性剂进行还原处理的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种阳离子表面活性剂的制造方法，更具体地说，涉及一种具有良好的生物降解性、防止臭味和着色、并且具有优异的储存稳定性的阳离子表面活性剂的制造方法，以及由该方法制造的阳离子表面活性剂。
技术介绍
近年来，作为在织物柔软剂中所用的阳离子表面活性剂，考虑到柔软化处理后废水中的残留物被排放到自然界、例如河水中时的生物降解性，优选利用通过使三乙醇胺、甲基二乙醇胺等与长链脂肪酸或脂肪酸甲酯反应，接着合成作为中间体的烷醇胺酯，然后用二甲基硫酸酯或二乙基硫酸酯等二烷基硫酸酯将烷醇胺酯季铵化而得到的阳离子表面活性剂。然而，这样的具有酯基的阳离子表面活性剂存在由于源自制造中所用的季铵化剂而产生的作为副产物的甲硫醇或二甲基二硫醚等含硫化合物因而产生臭味、由于储存时长期保存造成的气味或色相的恶化对商品的品质产生不良的影响等问题。对于这样的问题，JP-A-8-507756公开了在季铵化之前在烷醇胺酯中加入过氧化物和碱金属硼氢化物的方法，并且JP-A-4-506804公开了在季铵化之前使空气与烷醇胺酯接触的方法。
技术实现思路
现有技术例如JP-A-8-507756和JP-A-4-506804中所公开的方法在有效地提高生产后和储存时的气味和色相有关的品质方面不充分。本专利技术提供一种阳离子表面活性剂的制造方法，其中，所述阳离子表面活性剂作为柔软基剂有用、具有良好的生物降解性、防止臭味和着色、并且具有优异的储存稳定性，并且还提供一种通过上述方法制造的阳离子表面活性剂。根据本专利技术，可以提供一种包括以下的工序1、工序2、工序3和工序4的阳离子表面活性剂的制造方法，工序1：通过不使用次磷酸(hypophosphoric acid)或其盐而使烷醇胺与脂肪酸或脂肪酸烷基酯反应来得到烷醇胺酯的工序；工序2：通过用二烷基硫酸酯将工序1中得到的烷醇胺酯季铵化从而得到阳离子表面活性剂的工序；工序3：对工序2中得到的阳离子表面活性剂进行氧化处理的工序；和工序4：对工序3中得到的进行过氧化处理的阳离子表面活性剂进行还原处理的工序。根据本专利技术，通过进行烷醇胺的酯化反应或酯交换反应得到烷醇胺酯，依次对烷醇胺酯进行季铵化，接着进行氧化处理和还原处理，从而可以得到能防止臭味和着色并且具有良好的储存稳定性的高品质的阳离子表面活性剂。所得到的阳离子表面活性剂作为织物柔软剂中所用的柔软基剂有用，并且还具有良好的生物降解性。具体实施方式本专利技术的工序1是不使用次磷酸或其盐而使烷醇胺与脂肪酸或脂肪酸烷基酯反应得到烷醇胺酯的工序。在此，“不使用”次磷酸或其盐是指实质上不使用次磷酸或其盐，即，即使使用次磷酸或其盐，从气味的降低的观点出发，其使用量相对于100质量份的工序1中的烷醇胺、脂肪酸和脂肪酸烷基酯的合计量优选为0.01质量份以下，更加优选为0.005质量份以下，进一步优选为0.001质量份以下。另外，可以在不损害本专利技术的效果的范围内使用次磷酸或其盐以外的催化剂。已知酯化反应被如次磷酸或其碱金属盐或其碱土金属的催化剂促进。这样的催化剂可能有时在反应中分解对季铵化物产生不良影响。在本专利技术的工序1中，可以通过不使用次磷酸或其盐而使烷醇胺与脂肪酸或脂肪酸烷基酯反应得到烷醇胺酯来处理这样的不良影响。在本专利技术的工序1中，可以在不损害本专利技术的效果的范围内使用次磷酸或其盐以外的催化剂。从优异的生物降解性和柔软化性能的观点出发，烷醇胺优选为二烷醇胺或三烷醇胺，更优选为三乙醇胺或甲基二乙醇胺等氨基醇，进一步优选为三乙醇胺。从优异的柔软化性能的观点出发，用于酯化反应的脂肪酸是具有优选为8个以上且30个以下的碳原子、更优选为12个以上且24个以下的碳原子的长链脂肪酸，例如牛油脂肪酸、氢化牛油脂肪酸、棕榈油脂肪酸、氢化棕榈油脂肪酸、或者选自这些脂肪酸中的2种以上的混合物。进一步，从优异的柔软化性能的观点出发，反应中所用的脂肪酸烷基酯优选为这些脂肪酸中任一个的低级烷基酯、更优选为这些脂肪酸中任一个的具有1个以上且3个以下的碳原子的低级烷基酯、进一步更优选为这些脂肪酸中任一个的甲酯。烷醇胺酯的酯化度，即相对于烷醇胺结合的脂肪酸的摩尔数，从在柔软剂中的优异的配合稳定性和优异的柔软化性能的观点出发，优选为1.0以上，更优选为1.2以上，进一步优选为1.4以上，进一步更优选为1.6以上，并且，从同样的观点出发，优选为2.2以下，更优选为2.0以下，进一步优选为1.8以下，进一步更优选为1.7以下。在工序1中，从反应速率的提高的观点出发，根据情况可以使用惰性气体等载气，优选使用氮气。从反应速率的提高的观点出发，工序1中的反应温度优选为140℃以上，更优选为160℃以上，而且，从抑制着色或副反应的观点出发，优选为230℃以下，更优选为210℃以下，进一步优选为200℃以下。从通过除去放出的水来提高反应速率的观点出发，工序1中的反应压力优选为减压，更优选为50kPa以下，进一步优选为20kPa以下，而且，从生产设备的负荷的观点出发，优选为1kPa以上，更优选为5kPa以上。从提高反应率来降低残留的起始原料脂肪酸的量的观点出发，工序1中的反应优选通过在上述压力范围内熟化来进行。从提高反应率来降低残留的起始原料脂肪酸的量的观点出发，工序1的反应时间优选为0.5小时以上，更优选为1小时以上，进一步优选为2小时以上，进一步更优选为3小时以上，进一步更优选为6小时以上，而且，从生产性的观点出发，优选为20小时以下，更优选为15小时以下，进一步优选为10小时以下，进一步更优选为8小时以下。进一步，在减压下进行工序1的情况下，降低压力所需的时间和反应时间的合计，从提高反应率来降低残留的起始原料脂肪酸的量的观点出发，优选为1小时以上，更优选为2小时以上，进一步优选为3小时以上，进一步更优选为4小时以上，进一步更优选为7小时以上，而且，从生产性的观点出发，优选为25小时以下，更优选为18小时以下，进一步优选为12小时以下，进一步更优选为9小时以下。工序1中得到的烷醇胺酯的酸值(mgKOH/g)，从防止由于低反应速率导致起始原料脂肪酸残留而造成的柔软化性能的降低的观点出发，优选为10以下，更优选为6以下，进一步优选为4以下，进一步更优选为3以下，进一步更优选为2.5以下。酸酯的下限没有特别地限定，但是从生产性的观点出发，可以是0.5以上、1.0以上、1.5以上或1.7以上。在工序1中，从色相的稳定化的观点出发，优选使用酚类抗氧化剂。作为酚类抗氧化剂，优选为选自双烷基羟基甲苯和双烷基苯甲醚中的一种以上，更优选为选自2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(以下也称为“BHT”)和2,6-二叔丁基苯甲醚中的一种以上，进一步优选使用BHT。从同样的观点出发，酚类抗氧化剂的使用量相对于100质量份的烷醇胺、脂肪酸和脂肪酸烷基酯的合计量优选为0.005质量份以上，更优选为0.01质量份以上，进一步优选为0.03质量份以上，而且，从经济效益的观点出发，优选为0.5质量份以下，更优选为0.1质量份以下，进一步优选为0.07质量份以下。本专利技术的工序2是通过用二烷基硫酸酯将工序1中得到的烷醇胺酯季铵化得到阳离子表面活性剂的工序。从作为季铵化剂的反应性、经济效益和工业获取性的观点出发，作为二烷基硫酸酯，优选使用二甲基硫酸酯或二乙基硫酸酯，更优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阳离子表面活性剂的制造方法，其中，包括以下的工序1、工序2、工序3和工序4，工序1：通过不使用次磷酸或其盐而使烷醇胺与脂肪酸或脂肪酸烷基酯反应来得到烷醇胺酯的工序；工序2：通过用二烷基硫酸酯将工序1中得到的烷醇胺酯季铵化从而得到阳离子表面活性剂的工序；工序3：对工序2中得到的阳离子表面活性剂进行氧化处理的工序；和工序4：对工序3中得到的进行过氧化处理的阳离子表面活性剂进行还原处理的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.18 JP 2014-233577;2015.07.23 JP 2015-145611.一种阳离子表面活性剂的制造方法，其中，包括以下的工序1、工序2、工序3和工序4，工序1：通过不使用次磷酸或其盐而使烷醇胺与脂肪酸或脂肪酸烷基酯反应来得到烷醇胺酯的工序；工序2：通过用二烷基硫酸酯将工序1中得到的烷醇胺酯季铵化从而得到阳离子表面活性剂的工序；工序3：对工序2中得到的阳离子表面活性剂进行氧化处理的工序；和工序4：对工序3中得到的进行过氧化处理的阳离子表面活性剂进行还原处理的工序。2.如权利要求1所述的阳离子表面活性剂的制造方法，其中，工序3中的氧化处理是将所述阳离子表面活性剂与氧化剂互相混合的处理，并且所述氧化剂的使用量相对于100质量份的工序2中得到的阳离子表面活性剂为0.001质量份以上且1.0质量份以下。3.如权利要求2所述的阳离子表面活性剂的制造方法，其中，所述氧化剂是选自亚氯酸、次氯酸及其碱金属盐中的一种以上。4.如权利要求1～3中任一项所述的阳离子表面活性剂的制造方法，其中，工序4中的还原处理是将所述阳离子表面活性剂与还原剂互相混合的处理，所述还原剂是次磷酸或其碱金属盐，并且所述还原剂的使用量相对于100质量份的工序2中得到的阳离子表面活性剂为0.001质量份以上且1.0质量份以下。5.如权利要求1～4中任一项所述的阳离子表面活性剂的制造方法，其中，所述烷醇胺是二烷醇胺或三烷醇胺。6.如权利要求1～5中任一项所述的阳离子表面活性剂的制造方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上胜久，吉田遥香，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP