KR102234671B1 - 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르의 제조 방법 - Google Patents

트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르를 디메틸술페이트로 4급화함으로써 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르를 제조하는 방법에서 4급화를 고체 산 스캐빈저의 존재 하에 수행한다. 상기 방법은 65 내지 98 중량%의 적어도 하나의 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르, 2 mg KOH/g 내지 7 mg KOH/g 미만의 조성물의 총 아민가를 제공하는 양의 상응하는 비-4급화 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르, 및 1 내지 1500 ppm의 메탄올을 포함하는, 섬유 유연제 활성 조성물을 제공할 수 있다.

Description

트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르의 제조 방법 {METHOD FOR MAKING A TRIS-(2-HYDROXYETHYL)-METHYLAMMONIUM METHYLSULFATE FATTY ACID ESTER}
본 발명은 낮은 함량의 메탄올을 갖는 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르의 제조 방법 및 이 방법에 의해 수득가능한 섬유 유연제 활성 조성물에 관한 것이다.
2개의 소수성 장쇄 탄화수소 모이어티를 보유한 4급 암모늄 염은 섬유 유연제 활성물질로서 넓은 용도가 밝혀졌다. 분자 당 평균 2개의 지방산 모이어티로 에스테르화된 알칸올아민의 4급 암모늄 염 (보통 에스테르 쿼트라 일컬어짐)은 그들의 생분해성 때문에 조기에 알킬 4급 암모늄 화합물로 대부분 대체되었다.
트리에탄올아민의 지방산 에스테르를 디메틸술페이트로 4급화함으로써 제조된 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르는 섬유 유연제 활성물질로서 넓은 용도가 밝혀졌다. 디메틸술페이트는 잠재적인 발암물질이기 때문에, 디메틸술페이트의 완전한 전환 및 아민의 높은 전환을 달성하기 위해 4급화가 수행된다. 이제, 이러한 방식으로 제조된 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르가 예상 밖에 다량의 메탄올을 함유한다는 것이 밝혀졌다. 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르 유연제 활성물질이 20년 넘게 사용되어 왔지만, 이러한 조성물에서 높은 함량의 메탄올이 여전히 주목되지 않고 있다.
메탄올은 독성이고 작업장 위험을 나타내기 때문에, 조성물이 낮은 함량의 메탄올을 갖는 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르를 포함하는 섬유 유연제 활성 조성물을 제공하는 것이 요구되고 있다. 또한, 이러한 조성물의 간단한 제조 방법이 요구되고 있다.
이제, 고체 산 스캐빈저의 존재 하에 트리에탄올아민의 지방산 에스테르를 디메틸술페이트로 4급화함으로써 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르를 포함하고 낮은 함량의 메탄올을 갖는 섬유 유연제 활성 조성물을 제조할 수 있음을 알아내었다.
따라서, 본 발명은 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르를 디메틸술페이트로 4급화하는 단계를 포함하고, 여기서 4급화를 고체 산 스캐빈저의 존재 하에 수행하는 것인, 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르의 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 65 내지 98 중량%의 적어도 하나의 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르, 2 mg KOH/g 내지 7 mg KOH/g 미만의 조성물의 총 아민가(amine number)를 제공하는 양의 상응하는 비-4급화 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르, 및 1 내지 1500 ppm의 메탄올을 포함하는, 섬유 유연제 활성 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 방법은 고체 산 스캐빈저의 존재 하에 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르를 디메틸술페이트로 4급화하는 단계를 포함한다. 용어 산 스캐빈저는 4급화 반응 혼합물에 존재하거나 4급화 동안에 형성되는 브뢴스테드 산과 반응하는 물질을 나타내지만, 이 물질은 4급화 동안에 디메틸술페이트와 상당한 정도까지 반응하지 않는다. 바람직하게는, 사용된 디메틸술페이트의 10% 미만, 보다 바람직하게는 5% 미만, 가장 바람직하게는 2% 미만이 산 스캐빈저와의 반응에 의해 소모된다.
고체 산 스캐빈저는 금속 탄산염, 금속 탄산수소염, 금속 산화물, 금속 수산화물, 염기성 규산염 또는 염기성 알루모실리케이트일 수 있다. 고체 산 스캐빈저는 바람직하게는 알칼리 금속 탄산염, 알칼리 금속 탄산수소염, 알칼리 토금속 탄산염, 알칼리 토금속 산화물 및 알칼리 토금속 수산화물로부터 선택된다. 알칼리 금속은 바람직하게는 리튬, 소듐 또는 포타슘, 가장 바람직하게는 소듐이다. 알칼리 토금속은 바람직하게는 마그네슘 또는 칼슘 또는 이 둘의 혼합물이다. 적절한 고체 산 스캐빈저는 예를 들어 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 세스퀴탄산나트륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 돌로마이트, 히드록시탄산마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 수산화칼슘 또는 수산화마그네슘이다. 가장 바람직하게는, 고체 산 스캐빈저는 탄산나트륨 또는 탄산수소나트륨이다.
고체 산 스캐빈저는 4급화 반응 혼합물에 존재하고 4급화 동안에 형성되는 브뢴스테드 산에 대해 과량으로 바람직하게 사용된다. 더욱 바람직하게는, 고체 산 스캐빈저는 4급화 반응 혼합물의 중량을 기준으로 하여 1 내지 3 중량%의 양으로 사용된다.
고체 산 스캐빈저의 존재 하에 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르와 디메틸술페이트의 4급화를 수행하면, 심지어 높은 4급화 도에서 낮은 함량의 메탄올을 갖는 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르를 제공한다. 따라서, 본 발명의 방법은 동시에 낮은 메탄올 함량 및 낮은 총 아민가를 갖는 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르를 포함하는 조성물을 제공할 수 있다.
고체 산 스캐빈저는 바람직하게는 적어도 100 ㎛의 중간 입자 크기를 갖는 입자, 특히 100 ㎛ 내지 5 mm의 중간 입자 크기를 갖는 입자로 이루어진다. 중간 입자 크기는 체 분석에 의해 측정된 입자 크기 분포의 질량-중간-직경으로 결정된다. 바람직한 입자 크기를 갖는 고체 산 스캐빈저를 사용하는 것은 4급화로부터 생성된 점성 반응 혼합물로부터 미-반응 고체 산 스캐빈저의 분리를 촉진한다.
고체 산 스캐빈저는 4급화로부터 생성된 반응 혼합물로부터 여과 또는 원심분리에 의해 바람직하게 분리된다. 여과 또는 원심분리에 의한 고체 산 스캐빈저의 분리는 단지 소량의 산성 및 염기성 화합물을 함유하는 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르를 포함하는 조성물을 제공한다.
4급화 단계는 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜의 C1-C4-알킬 모노에테르, 프로필렌 글리콜의 C1-C4-알킬 모노에테르 및 이들의 혼합물로부터 바람직하게 선택되는 용매의 존재 하에 수행될 수 있다. 그러나, 4급화 단계는 바람직하게는 용매의 첨가 없이 수행된다.
본 발명의 방법의 바람직한 실시양태에서, 여과 또는 원심분리에 의해 고체 산 스캐빈저를 분리시키기 전에, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜의 C1-C4-알킬 모노에테르, 프로필렌 글리콜의 C1-C4-알킬 모노에테르 및 이들의 혼합물로부터 선택된 용매를 4급화로부터 생성된 반응 혼합물에 첨가한다. 여과 또는 원심분리 전에 용매의 첨가는 혼합물의 점도를 낮춤으로써 반응 혼합물로부터 미-반응 고체 산 스캐빈저의 분리를 촉진한다. 추가의 바람직한 실시양태에서, 분리된 고체 산 스캐빈저를 이 용매로 세척하여 세척 액체를 수득하고, 4급화로부터 생성된 반응 혼합물에 용매를 첨가하기 위하여 세척 액체를 재사용한다.
용매로의 세척 및 세척 액체의 재사용은 여과 또는 원심분리에 의한 분리에서 미-반응 고체 산 스캐빈저에 부착된 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르의 손실을 감소시킨다.
4급화 단계는 바람직하게는 0.9 내지 0.98, 보다 바람직하게는 0.92 내지 0.97의, 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르에 대한 디메틸술페이트의 몰비로 수행된다. 4급화 단계는 바람직하게는 60 내지 95℃, 보다 바람직하게는 70 내지 90℃의 온도에서 바람직하게 수행된다. 4급화는 주위 압력 또는 감압과 같은 어떠한 압력에서 수행될 수도 있다. 실질적으로 모든 디메틸술페이트가 반응될 때까지 4급화가 바람직하게 수행된다.
출발 물질로서 사용된 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르의 지방산 모이어티는 순수한 지방산 또는 화학식 RCOOH (여기서, R은 탄화수소 기임)의 지방산의 혼합물로부터 유도될 수 있다. 탄화수소 기는 분지형 또는 비분지형일 수도 있고 바람직하게는 비분지형이다.
트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르는 화학식 N(CH2CH2OH)2(CH2CH2OC(=O)R)의 모노에스테르, 화학식 N(CH2CH2OH)(CH2CH2OC(=O)R)2의 디에스테르, 화학식 N(CH2CH2OC(=O)R)3의 트리에스테르 (여기서, R은 지방산 모이어티 RCOO의 탄화수소 기임)를 포함할 수도 있다. 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르는 바람직하게는 1.4 내지 2.0, 보다 바람직하게는 1.5 내지 1.8의, 질소에 대한 지방산 모이어티의 평균 몰비를 갖는다. 특정한 몰비는 헹굼 주기 섬유 유연제에서 4급화 제품의 높은 유연화 성능을 제공한다.
상기 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르의 지방산 모이어티에 상응하는 지방산은 바람직하게는 0.5 내지 120, 보다 바람직하게는 1 내지 50, 가장 바람직하게는 30 내지 45의 아이오딘가(iodine value)를 갖는다. 아이오딘가는, ISO 3961의 방법에 의해 측정되는, 지방산 100 g의 이중 결합의 반응에 의해 소모된 아이오딘의 양 (g)이다.
트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르의 지방산 모이어티는 바람직하게는 탄소 원자 16 내지 18개, 보다 바람직하게는 16.5 내지 17.8개의 평균 사슬 길이를 갖는다. 평균 사슬 길이는 지방산의 혼합물에서 개별 지방산의 중량 분율을 기준으로 하여 계산된다. 분지형 지방산을 위하여, 사슬 길이는 탄소 원자의 가장 긴 연속 사슬을 가리킨다.
바람직한 아이오딘가 및 평균 사슬 길이는 융점 및 점도 및 헹굼 주기 섬유 유연제에서의 높은 직물 유연화 효율의 측면에서 4급화 반응 생성물의 우수한 가공성의 적절한 조합을 제공한다.
요구된 평균 사슬 길이 및 아이오딘가를 제공하기 위하여, 지방산 모이어티는 포화 및 불포화 지방산 양쪽 모두를 포함하는 지방산의 혼합물로부터 유도될 수 있다. 불포화 지방산은 바람직하게는 일불포화 지방산이다. 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르는 바람직하게는 10 중량% 미만, 보다 바람직하게는 6 중량% 미만의 다중불포화 지방산 모이어티를 포함한다. 적절한 포화 지방산의 예는 팔미트 산 및 스테아르 산이다. 적절한 일불포화 지방산의 예는 올레 산 및 엘라이드 산이다. 불포화 지방산 모이어티의 이중 결합의 시스-트랜스-비율은 바람직하게는 55:45 초과, 보다 바람직하게는 65:35 초과이다. 다중불포화 지방산 모이어티의 분율은 -CH=CH-CH2-CH=CH- 부분구조에서 하나의 이중 결합을 선택적으로 수소화하지만 일불포화 탄화수소 기의 이중 결합을 수소화하지 않는 수소화인 선택적 터치 수소화에 의해 감소될 수도 있다.
트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르 출발 물질은 트리에탄올아민을 지방산 또는 지방산 혼합물로 에스테르화하고, 에스테르화 동안에 형성된 물을 감압 하에 제거함으로써 바람직하게 제조된다. 이러한 방식으로 제조된 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르는 추가의 정제 없이 사용될 수 있다. 지방산 또는 지방산 혼합물 및 에스테르화 반응에서 사용된 트리에탄올아민 대 지방산의 몰비를 선택함으로써, 원하는 아이오딘가, 평균 사슬 길이 및 질소에 대한 지방산 모이어티의 몰비를 쉽게 조절할 수도 있다. 물의 이론적 양의 60 내지 80%가 제거될 때까지, 에스테르화를 160 - 210℃의 온도에서 주위 압력에서 바람직하게 수행하여 물을 증류 제거한다. 이어서, 5 내지 50 mbar 범위의 최종 압력으로 압력을 단계적으로 감소시키고, 1 내지 10 mg KOH/g, 바람직하게는 2 내지 8 mg KOH/g, 보다 바람직하게는 2 내지 5 mg KOH/g의 산 값에 도달할 때까지 반응을 계속한다.
반응의 방법은 낮은 함량의 비-4급화 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르 및 낮은 함량의 메탄올을 갖는 본 발명의 섬유 유연제 활성 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명의 섬유 유연제 활성 조성물은 65 내지 98 중량%의 적어도 하나의 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르를 포함한다. 조성물은 상응하는 비-4급화 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르를 2 mg KOH/g 내지 7 mg KOH/g 미만, 바람직하게는 4 mg KOH/g 내지 7 mg KOH/g 미만, 보다 바람직하게는 5 mg KOH/g 내지 7 mg KOH/g 미만의 조성물의 총 아민가를 제공하는 양으로 더욱 포함한다. 총 아민가는 아메리칸 오일 케미스츠 소사이어티 (American Oil Chemists Society)의 방법 Tf 2a-64에 따라서 과염산으로의 비-수성 적정에 의해 측정되고, g 샘플 당 mg KOH로서 계산된다.
본 발명의 섬유 유연제 활성 조성물은 조성물의 중량을 기준으로 하여 1 내지 1500 ppm의 메탄올, 바람직하게는 10 내지 1000 ppm의 메탄올, 보다 바람직하게는 10 내지 800 ppm의 메탄올, 가장 바람직하게는 100 내지 800 ppm의 메탄올을 또한 포함한다. 이 메탄올 함량은 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르를 디메틸술페이트와 반응시킴으로써 제조된 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르 및 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르의 유사한 양을 함유하는 선행 기술 섬유 유연제 조성물에서보다 낮다. 조성물의 메탄올 함량은 공지된 양의 메탄올로 스파이킹(spiking)함으로써 검정과 함께 헤드 스페이스 GLC 분석에 의해 측정될 수 있다. 섬유 유연제 조성물을 바람직하게는 적절한 용매, 예컨대 디메틸포름아미드로 희석하여 정확한 헤드 스페이스 GLC 분석을 위해 점도를 감소시킨다. 본 발명의 섬유 유연제 활성 조성물에서 낮은 함량의 메탄올은 작업 안전성 예방책의 필요성 및 제품 표지화 및 분류를 위한 요구를 감소시키고, 선행 기술 조성물에 비하여 조성물의 인화점을 상승시킨다.
본 발명의 섬유 유연제 활성 조성물은 하나 이상의 추가의 유기 용매를 추가로 포함할 수도 있다. 조성물은 바람직하게는 35 중량% 이하의, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜의 C1-C4-알킬 모노에테르, 프로필렌 글리콜의 C1-C4-알킬 모노에테르 및 이들의 혼합물로 선택된 용매를 포함한다. 추가의 용매의 양은 가장 바람직하게는 5 내지 20 중량%이다. 더욱 바람직한 용매는 에탄올, 1-프로판올 및 2-프로판올, 가장 바람직하게는 에탄올 또는 2-프로판올, 특히 2-프로판올이다.
본 발명의 섬유 유연제 활성 조성물의 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르는 바람직하게는 본 발명의 방법을 위한 출발 물질로서 상기 정의된 것과 같은 바람직한 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르에 상응한다. 이것은 바람직한 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르를 디메틸술페이트로 4급화함으로써 바람직한 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르가 제조될 수 있음을 의미한다.
실시예
실시예 1:
통상적인 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 수지 지방산 에스테르의 메탄올 함량
표 1은 헤드 스페이스 GC에 의해 측정된 통상적인 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 수지 지방산 에스테르의 메탄올 함량을 나타낸다.
Figure 112014105004807-pat00001
실시예 2:
트리스-(2-히드록시에틸)-아민가지 지방산 에스테르의 제조
36의 아이오딘가를 갖는 수지 지방산 2006 g (6.44 몰) 및 트리에탄올아민 632 g (4.26 몰)의 혼합물을 교반하면서 180℃로 가열하고, 반응 혼합물로부터 물을 증류 제거하였다. 이 온도에서 1시간 후에, 압력을 10 mbar로 단계적으로 감소시키고 혼합물을 180℃ 및 10 mbar에서 추가 2시간 동안 교반하였다. 얻어진 트리스-(2-히드록시에틸)-아민가지 지방산 에스테르는 7.0 mg KOH/g의 산 값 및 93.7 mg KOH/g의 총 아민가를 가졌다.
트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 수지 지방산 에스테르의 제조
실시예 3 (비교)
디메틸술페이트 111.7 g (0.89 몰)을 실시예 2로부터의 트리스-(2-히드록시에틸)-아민가지 지방산 에스테르 563 g (0.94 몰)에 교반하면서 소량씩 첨가하고, 반응 혼합물을 냉각하여 60 내지 90℃ 범위의 온도를 유지하였다. 모든 디메틸술페이트를 첨가한 후에, 반응 혼합물을 85℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 2-프로판올 75.1 g을 첨가하고 혼합물을 균질할 때까지 교반하였다. 얻어진 조성물은 4.6 mg KOH/g의 총 아민가를 가졌고 조성물의 중량을 기준으로 하여 3200 ppm의 메탄올을 함유하였다.
실시예 4:
디메틸술페이트 92.2 g (0.73 몰)을 실시예 2로부터의 트리스-(2-히드록시에틸)-아민가지 지방산 에스테르 465.6 g (0.78 몰) 및 탄산수소나트륨 14 g (0.17 몰)의 혼합물에 교반하면서 소량씩 첨가하고, 반응 혼합물을 냉각하여 60 내지 90℃ 범위의 온도를 유지하였다. 모든 디메틸술페이트를 첨가한 후에, 반응 혼합물을 85℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 2-프로판올 62.0 g을 첨가하고 혼합물을 균질할 때까지 교반하고, 가압 필터로 여과하여 미반응 탄산수소나트륨을 제거하였다. 얻어진 조성물은 9.1 mg KOH/g의 총 아민가를 가졌고 조성물의 중량을 기준으로 하여 190 ppm의 메탄올을 함유하였다.
실시예 5: (비교)
디메틸술페이트 114.7 g (0.91 몰)을 실시예 2로부터의 트리스-(2-히드록시에틸)-아민가지 지방산 에스테르 563 g (0.94 몰)에 교반하면서 소량씩 첨가하고, 반응 혼합물을 냉각하여 60 내지 90℃ 범위의 온도를 유지하였다. 모든 디메틸술페이트를 첨가한 후에, 반응 혼합물을 85℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 2-프로판올 75.3 g을 첨가하고 혼합물을 균질할 때까지 교반하였다. 얻어진 조성물은 3.1 mg KOH/g의 총 아민가를 가졌고 조성물의 중량을 기준으로 하여 4000 ppm의 메탄올을 함유하였다.
실시예 6:
디메틸술페이트 86.9 g (0.69 몰)을 실시예 2로부터의 트리스-(2-히드록시에틸)-아민가지 지방산 에스테르 428.9 g (0.716 몰) 및 탄산수소나트륨 10.6 g (0.13 몰)의 혼합물에 교반하면서 소량씩 첨가하고, 반응 혼합물을 냉각하여 60 내지 90℃ 범위의 온도를 유지하였다. 모든 디메틸술페이트를 첨가한 후에, 반응 혼합물을 85℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 2-프로판올 57.9 g을 첨가하고 혼합물을 균질할 때까지 교반하고, 가압 필터로 여과하여 미반응 탄산수소나트륨을 제거하였다. 얻어진 조성물은 6.4 mg KOH/g의 총 아민가를 가졌고 조성물의 중량을 기준으로 하여 1100 ppm의 메탄올을 함유하였다.
실시예 7:
디메틸술페이트 94.6 g (0.75 몰)을 실시예 2로부터의 트리스-(2-히드록시에틸)-아민가지 지방산 에스테르 466.6 g (0.78 몰) 및 수산화마그네슘 8.6 g (0.147 몰)의 혼합물에 교반하면서 소량씩 첨가하고, 반응 혼합물을 냉각하여 60 내지 90℃ 범위의 온도를 유지하였다. 모든 디메틸술페이트를 첨가한 후에, 반응 혼합물을 85℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 2-프로판올 63.0 g을 첨가하고 혼합물을 균질할 때까지 교반하고, 가압 필터로 여과하여 미반응 탄산수소나트륨을 제거하였다. 얻어진 조성물은 6.9 mg KOH/g의 총 아민가를 가졌고 조성물의 중량을 기준으로 하여 610 ppm의 메탄올을 함유하였다.

Claims (17)

  1. 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르를 디메틸술페이트로 4급화하는 단계를 포함하며, 여기서 4급화를 고체 산 스캐빈저의 존재 하에 수행하고, 상기 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르의 지방산 모이어티는 탄소 원자 16 내지 18개의 평균 사슬 길이를 갖는 것인, 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 고체 산 스캐빈저가 알칼리 금속 탄산염, 알칼리 금속 탄산수소염, 알칼리 토금속 탄산염, 알칼리 토금속 산화물 및 알칼리 토금속 수산화물로부터 선택되는 것인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 고체 산 스캐빈저가 탄산나트륨 또는 탄산수소나트륨인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 고체 산 스캐빈저가 적어도 100 ㎛의 중간 입자 크기를 갖는 입자로 이루어진 것인 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 고체 산 스캐빈저를 4급화로부터 생성된 반응 혼합물로부터 여과 또는 원심분리에 의해 분리시키는 것인 방법.
  6. 제5항에 있어서, 고체 산 스캐빈저를 분리시키기 전에, 4급화로부터 생성된 반응 혼합물에 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜의 C1-C4-알킬 모노에테르, 프로필렌 글리콜의 C1-C4-알킬 모노에테르 및 이들의 혼합물로부터 선택된 용매를 첨가하는 것인 방법.
  7. 제6항에 있어서, 분리된 고체 산 스캐빈저를 상기 용매로 세척하여 세척 액체를 수득하고, 상기 세척 액체를 4급화로부터 생성된 반응 혼합물에 대한 용매 첨가를 위해 재사용하는 것인 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르에 대한 디메틸술페이트의 몰비가 0.9 내지 0.98인 방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 4급화를 60 내지 95℃의 온도에서 수행하는 것인 방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르가 1.4 내지 2.0의, 질소에 대한 지방산 모이어티의 평균 몰비를 갖는 것인 방법.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르의 지방산 모이어티가 0.5 내지 120의 아이오딘가(iodine value)를 갖는 것인 방법.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르가 10 몰% 미만의 다중불포화 지방산 모이어티를 포함하는 것인 방법.
  13. a) 65 내지 98 중량%의 적어도 하나의 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르,
    b) 2 mg KOH/g 내지 7 mg KOH/g 미만의 조성물의 총 아민가(amine number)를 제공하는 양의 상응하는 비-4급화 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르, 및
    c) 1 내지 1500 ppm의 메탄올
    을 포함하는, 섬유 유연제 활성 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 10 내지 800 ppm의 메탄올을 포함하는 섬유 유연제 활성 조성물.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 35 중량% 이하의, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜의 C1-C4-알킬 모노에테르, 프로필렌 글리콜의 C1-C4-알킬 모노에테르 및 이들의 혼합물로부터 선택된 용매를 추가로 포함하는 섬유 유연제 활성 조성물.
  16. 제13항에 있어서, 1.4 내지 2.0의, 질소에 대한 지방산 모이어티의 평균 몰비를 갖거나, 0.5 내지 120의 아이오딘가를 갖거나, 또는 10 몰% 미만의 다중불포화 지방산 모이어티를 포함하는 트리스-(2-히드록시에틸)-아민 지방산 에스테르에 상응하는 트리스-(2-히드록시에틸)-메틸암모늄 메틸술페이트 지방산 에스테르 65 내지 98 중량%를 포함하는 섬유 유연제 활성 조성물.
  17. 삭제
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