专利名称：液体脂肪胺羧酸盐组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含脂肪胺羧酸盐、与所述羧酸盐对应的羧酸和水的组合物，所述组合物具有至多30°c的倾点。本发明也涉及羧酸和水用于制备本发明脂肪胺羧酸盐组合物的用途，以及涉及制备本发明组合物的方法。
背景技术：
脂肪胺羧酸盐，例如脂肪胺乙酸盐，是在许多应用中使用的公知表面活性化合物。但是，这类化合物的一个问题是它们在室温和通常高达约45°C或更高的温度下是固体的不能倾倒的产品，这导致处理问题。脂肪胺羧酸盐必须熔融和从转鼓倒出，或手工从转鼓挖出。另外，由于健康方面，固体脂肪胺羧酸盐的处理需要使用防护面具和防护服，从而保护免受颗粒、粉尘和蒸汽的影响。如果脂肪胺羧酸盐能以液体形式存在、能倾倒或泵送此化合物，则可以避免在处理期间暴露于脂肪胺羧酸盐。液体牛油二胺二乙酸盐目前可以作为商品名Duomac T36(从Akzo Nobel SurfaceChemistry AB获得，瑞典)获得，其含有40%的溶解于丁二醇和水中的牛油二胺二乙酸盐。US 6 569 822涉及脂肪二胺二乙酸盐的浓缩液体组合物，其中使用醇、水和至少一种溶剂，其中脂肪二胺二乙酸盐溶剂的比率是小于或等于4 I。但是，这些醇和溶剂都是高度可燃性的化合物。所以在本技术领域中，需要高度浓缩的脂肪胺羧酸盐组合物，其不含或仅仅含有少量的可燃性溶剂。
发明内容
本发明的一个目的是至少部分地克服现有技术的缺陷，并且提供另一种具有高的胺稳定性的高度浓缩液体脂肪胺羧酸盐组合物。本发明的另一个目的是提供具有降低含量的可燃性溶剂的高度浓缩液体脂肪胺羧酸盐组合物。现在，发明人惊奇地发现这些目的可以通过使用水和与羧酸盐对应的羧酸作为在低温下液体脂肪胺羧酸盐的介质来实现。惊奇地发现，溶解在特定范围内的水和羧酸中的脂肪胺羧酸盐在室温和更低的温度下是液体，即使脂肪胺羧酸盐具有高浓度时也是如此。因此在第一方面，本发明涉及一种组合物，此组合物含有40-90重量％的至少一种脂肪胺羧酸盐、水和与所述羧酸盐对应的羧酸。在此组合物中，羧酸水的重量比率是在20 : I至I : I的范围内。另外，此组合物具有在30°C以下的倾点。虽然脂肪胺羧酸盐具有高的熔融温度，通常在45°C以上，它们也可以以高的羧酸盐含量包含在室温可倾倒的组合物中，这是因为使用了水和与所述羧酸盐对应的羧酸作为溶剂。另外，在本发明组合物中的水含量减少了酰胺的形成，酰胺的形成通常出现在脂肪胺羧酸盐和羧酸的混合物中。在第二方面，本发明涉及羧酸和水按照20 : I至I : I的重量比率作为添加剂加入所述羧酸的脂肪胺羧酸盐中以获得本发明组合物的用途，所述组合物例如含有40-90重量％的所述脂肪胺羧酸盐，此组合物具有在< 30°C温度下的倾点。在第三方面，本发明涉及一种制备具有<30°C的倾点的脂肪胺羧酸盐组合物的方法，包括提供脂肪胺或其羧酸盐；并将所述脂肪胺或其羧酸盐和与所述羧酸盐对应的羧酸以及水混合，得到本发明的组合物。应当注意的是，本发明涉及所附权利要求的所有可能的组合。下面在说明书中更详细地说明上述各方面。本发明的详细描述本发明是基于这样的发现在特定范围内，脂肪胺羧酸盐和水以及与所述羧酸盐对应的羧酸混合，形成在约室温下的液体组合物，此组合物即使在脂肪胺羧酸盐在组合物中具有高浓度时也是液体。因此，本发明的组合物含有脂肪胺羧酸盐、水以及与所述羧酸盐对应的羧酸，并且具有彡30°C的倾点，例如彡20°C，例如彡IO0C0在这里使用的术语“与羧酸盐对应的羧酸”、“与羧酸对应的羧酸盐”以及相关术语表示羧酸是质子化的羧酸盐。作为说明如果在本发明中使用的脂肪胺羧酸盐是脂肪胺乙酸盐，则对应的羧酸是乙酸。如果脂肪胺羧酸盐是脂肪胺丙酸盐，则对应的羧酸是丙酸。这是使用的术语“倾点”定义了固体组合物转变成可倾倒的组合物时的温度。在本文中，当粘度在20s—1的剪切速率下是在500mPa * s (cP)以下时，组合物尤其被认为是可倾倒的，粘度是在配备有C14检测系统的Bohlin VOR流变仪上检测的。对于检测，使用20g* cm—1的扭矩棒和使用浮子/杯子。为了达到所需的温度，在开始检测之前使配料在杯子中放置10分钟。剪切速率扫描是1-119S'且样品没有预先剪切。从粘度检测，可以得到结论如果组合物在20s—1的剪切速率下具有在500mPa s (cP)以下的粘度，则此组合物被认为是可倾倒的。脂肪胺羧酸盐组合物中的浓度应当在从约40重量％、例如从约50重量％、例如从约60重量％到约90重量％、例如到约85重量％、例如到约70重量％的范围内。除非另有说明，本文中提到的百分比都表示重量％，基于组合物的总重量计。除了脂肪胺羧酸盐之外，对应的羧酸和水通常占组合物的大部分。在组合物中，羧酸水的比率通常是约20 I至约1:1。在本发明的实施方案中，羧酸水的比率是约19 I至约6 4，例如约6 : I至2 : I。羧酸和水按照上述比率作为添加剂加入所述羧酸的脂肪胺羧酸盐中以获得本发明组合物的用途是本发明的另一个方面。在具体实施方案中，按照上述比率的羧酸和水用作脂肪胺羧酸盐的溶剂。脂肪胺羧酸盐在羧酸和水中的溶液通常基本上是透明的液体。除非另有说明，在这两种化合物之间的所有比率都表示重量比率。在具体实施方案中，本发明的组合物可以在所述倾点以下的温度时是液体溶液。在这些情况下，在30°C和可能更低的温度下，组合物是溶液的形式，其中脂肪胺羧酸盐溶解在基于对应羧酸和水的溶剂中，形成基本上透明的液体。透明液体通常比不透明液体更优选，这是因为减少了沉淀或相分离的风险。如果在组合物中的水含量过高，则脂肪胺羧酸盐组合物表现为形成凝胶。以凝胶的形式，此组合物是不可倾倒的。因此，选择水含量足够低以避免这种凝胶。水含量通常是约20%以下，例如在约10%以下，例如在约5%以下。如果存在水，则组合物的熔融温度显示为不明显低于脂肪胺羧酸盐本身的熔融温度。因此，水含量通常是至少1%，例如至少2%。另外，已经显示，在羧酸的存在下，脂肪胺和脂肪胺羧酸盐进行酰胺的形成反应。已经显示，向组合物中引入水能减少这种酰胺形成反 应。除了水和羧酸之外，此组合物可以任选地含有额外的溶剂。这些额外的溶剂的含量通常是按照额外溶剂脂肪胺乙酸盐的比率为0 : I至2 : 9，例如在I : 10以下。但是，应当注意的是，本发明组合物不是必须包含任何这些额外溶剂。这些额外溶剂的例子包括常规的有机溶剂，包括但不限于醇，例如异丙醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇和二甘醇，醚和酮。额外溶剂的含量通常保持足够低，从而避免获得在室温下可燃的组合物。这样的脂肪胺羧酸盐通常具有在30°C以上的熔点/倾点。因此，在本发明的具体实施方案中，考虑使用的脂肪酸羧酸盐是具有在30°C以上的熔点/倾点的脂肪酸羧酸盐，例如在45°C以上，例如在60°C以上。关于商购脂肪胺羧酸盐的倾点或熔点的数据，可以尤其参见与这些产品相关公布的MSDS页。在本发明中使用的术语“脂肪胺”通常涉及式I的单胺、二胺和多胺R1-NH- (R2-NH)nH(I)，其中R1选自直链和支化的、饱和和不饱和的C6,烃基；R2是(CH2)x，其中X是2-6 ；n是0-4的整数。在本发明的具体实施方案中，R1是直链或支化的、饱和或不饱和的C8_22烃基。R1的例子包括、但不限于挪油烧基、油基和牛油烧基、菜杆油烧基、大烧基、十烧基、十四烧基以及它们的混合物，以及植物或动物来源的其它脂肪烃基。R2的例子包括、但不限于亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基和亚己基。通常，R2是亚丙基，即X是3。通常，n是0 (单胺)或I ( 二胺)。在本发明中使用的术语“脂肪胺羧酸盐”涉及脂肪胺的羧酸盐。脂肪二胺的羧酸盐通常是二羧酸盐。考虑用于本发明中的羧酸包括、但不限于具有式R3-COOH的羧酸，其中R3是直链、支化或环状的Cu烃基，尤其是直链或支化的Cu烷基。尤其考虑使用乙酸和丙酸，以及它们的相应羧酸盐，即分别是乙酸盐和丙酸盐。以下脂肪胺用于下述实验中Duomeen T:N-牛油-l，3-二氨基丙烷；Armeen c :椰油胺；和 Armeen HT :氢化牛油胺，都来自 Akzo Nobel SurfaceChemistry AB (瑞典)。Duomeen T用357mg/g乙酸(HAc) (99. 8% )中和以获得二乙酸盐形式,在这里表示为Duomac T。Duomac T具有82°C的熔点。Armeen C用294mg/g HAc中和以获得乙酸盐形式,在这里表示为Armac C。Armac C具有45_60°C的熔程。Armeen HT用221mg/g HAc中和以获得乙酸盐形式,在这里表示为Armac HT。Armac HT具有60°C的熔点。Duomeen T用441mg/g丙酸(99. 7% )中和以获得二丙酸盐形式,在这里表示为 Duoprop T0 Duoprop T 在 30 °C 下是固体。实验I :脂肪胺羧酸盐的物理形式将脂肪胺加热到液体形式，并加入羧酸中，从而形成脂肪胺羧酸盐和羧酸的组合物。按照所示量加入水，获得所需的组合物。将最终的组合物加入IOml玻璃烧瓶中，并用螺丝帽关闭烧瓶。配料用磁力搅拌器搅拌约15分钟，并且如果需要获得透明配料的话，则加热到30-40°C。每个样品的总重量是10g。在混合之后将样品储存在冷冻器中过夜，然后分别于10°C、20°C和30°C储存。样品的物理形式是按照下表中所示的时间通过目测并通过翻转烧瓶测定。
权利要求
1.一种组合物，其含有 -40-90重量％的至少一种脂肪胺羧酸盐； -水；以及 -与所述羧酸盐对应的羧酸， 其中，羧酸水的重量比率是在20 : I至I : I的范围内；并且所述组合物具有(30°C的倾点。
2.根据权利要求I的组合物，其中所述羧酸选自乙酸和丙酸。
3.根据权利要求I或2的组合物，其中所述组合物在所述倾点和在20s—1的剪切速率下具有至多500mPa ~k s的粘度，粘度是在配备有C14检测系统的Bohlin VOR流变仪上检测的。
4.根据上述权利要求中任一项的组合物，其中羧酸水的重量比率是约19 I至约6 4。
5.根据上述权利要求中任一项的组合物,其中所述组合物包含约1-20重量％的水。
6.根据上述权利要求中任一项的组合物，其中所述组合物包含约8-56重量％的羧酸。
7.根据上述权利要求中任一项的组合物，其中所述组合物还包含额外溶剂，额外溶剂是按照额外溶剂脂肪胺羧酸盐的重量比率为0:I至2:9存在的。
8.根据上述权利要求中任一项的组合物，其中所述组合物在<30°C的温度下是透明液体溶液。
9.根据上述权利要求中任一项的组合物，其中所述脂肪胺羧酸盐组分具有至少45°C的溶融温度。
10.根据上述权利要求中任一项的组合物，其中所述脂肪胺具有式(I)R1-NH- (R2-NH)nH (I) 其中 R1选自直链和支化的、饱和和不饱和的C6,烃基； R2是基团(CH2)x，其中X是2-6的整数；和 n是0-4的整数。
11.根据权利要求10的组合物，其中X是3.
12.根据权利要求10或11的组合物，其中n是0或I。
13.羧酸和水按照20: I至I : I的重量比率作为添加剂加入所述羧酸的脂肪胺羧酸盐中以获得组合物的用途，所述组合物含有40-90重量％的所述脂肪胺羧酸盐，此组合物具有彡30°C的倾点。
14.一种制备具有< 30°C的倾点的脂肪胺羧酸盐组合物的方法，包括 -提供脂肪胺或其羧酸盐；和 -将所述脂肪胺或其羧酸盐和与所述羧酸盐对应的羧酸以及水混合，得到包含以下组分的组合物 -40-90重量％的脂肪胺羧酸盐； -水；以及 -与所述羧酸盐对应的羧酸， 其中，羧酸水的重量比率是在20 : I至I : I的范围内；并且所述组合物具有(30°C的倾点。
15.根据权利要求14的方法，其中将所述脂肪胺或脂肪胺羧酸盐与所述羧酸混合，然后与水混合。
全文摘要
本发明涉及一种组合物，此组合物含有40-90重量％的至少一种脂肪胺羧酸盐、水以及与所述羧酸盐对应的羧酸。在此组合物中，羧酸∶水的重量比率是在20∶1至1∶1的范围内。本发明的组合物具有在30℃以下的温度的倾点。
文档编号C11D1/40GK102803453SQ201080025532
公开日2012年11月28日 申请日期2010年6月15日 优先权日2009年6月18日
发明者A·克林贝格, M·斯文松 申请人:阿克佐诺贝尔化学国际公司