JP2001181971A - エステル結合を含むカチオン界面活性剤組成物 - Google Patents
エステル結合を含むカチオン界面活性剤組成物Info
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Abstract
解したときの粘度が低い、分子内にエステル基-OCO
R5基を有するカチオン界面活性剤組成物を提供するこ
と。 【解決手段】 分子内にOCOR5基(R5は、炭素数7
〜23のアルキル基及び/又はアルケニル基)を有するト
リエステルカチオン型第4級アンモニウム塩(A)とト
リアルカノールアミンをジアルキル硫酸で4級化してな
る第4級アンモニウム塩(B)を、(B)/(A)の質
量比が8/100〜1/1の割合で含有するカチオン界面
活性剤組成物。
Description
として好適に使用することができる、分子内にエステル
結合を有するカチオン界面活性剤組成物及び該組成物を
含有する衣料用柔軟剤組成物に関するものである。
キル型のカチオン界面活性剤が使用されているが、環境
に排出されてからの生分解速度が遅いため、近年、これ
に替わりエステル基を持つカチオン界面活性剤の使用が
増している。これらのカチオン界面活性剤を製造するに
は、まず脂肪酸とトリアルカノ−ルアミンを1.3〜
2.2のモル比で仕込み、減圧下180〜200℃に加
熱し、副生した水を除去して中間体アミンを合成する
(特開昭55-45898号公報参照)。あるいは触媒を使用し
て脂肪酸メチルとトリアルカノ−ルアミンを、減圧下9
0〜220℃に加熱し、副生メタノ−ルを除去して反応
を完結させ、次いで触媒を中和し、濾過して中間アミン
を得る(米国特許3915867号公報、ドイツ公開特許19354
99号公報、特開平5ー148198号公報及び特開平1
0ー168043号公報参照)。
メチル硫酸やジエチル硫酸などのジアルキル硫酸で行わ
れ、その使用量は中間体アミン1モルに対して未反応の
ジアルキル硫酸を残さないため1モル以下である。また
不純物の副生を防ぐため無溶媒反応で行うが、反応物の
粘度が非常に高くなるという問題がある。そのため実際
の製造においては、高粘性反応物用の特殊反応器を使用
してカチオン化を行ない、反応終了後、低級アルコ−ル
類で希釈して、カチオン界面活性剤組成物を得ている。
そこで、粘度を可能な限り下げるためにアルキル基とし
て不飽和分の導入、中間体アミン合成時の脂肪酸あるい
は脂肪酸低級アルキルエステルのトリアルカノ−ルアミ
ンに対するモル比(FA/TAAモル比)の低下による
カチオン組成中のモノエステルカチオンの濃度を増すこ
とにより粘度の低下を図ってきた。しかしこのような反
応時の粘度低下対策は柔軟剤性能を低下させ好ましくな
い。
に行なわせるため、熱をかけて融解したときの粘度が低
い、分子内にエステル基-OCOR5基を有するカチオン
界面活性剤組成物を提供することを目的とする。本発明
は、又、該カチオン界面活性剤組成物を含有する衣料用
柔軟剤組成物を提供することを目的とする。
活性剤を製造するにあたり、分子量の小さいトリアルカ
ノ−ルアミンのカチオン化物を特定量、分子内にエステ
ル基を有する長鎖アルキルカチオン界面活性剤に添加す
ると溶融状態におけるカチオン化物の会合性を乱し、粘
度を低下させることができ、これにより上記課題を効率
的に解決できるとの知見に基づいてなされたのである。
すなわち、本発明は、分子内に少なくとも1つの-OCO
R5基(R5は、炭素数7〜23のアルキル基及び/又はアル
ケニル基)を有し、式(1)で表される第4級アンモニ
ウム塩中に含まれるトリエステルカチオン(A)とトリ
アルカノールアミンをジアルキル硫酸で4級化してなる
第4級アンモニウム塩(B)を、(B)/(A)の質量
比が8/100〜1/1の割合で含有することを特徴とす
るカチオン界面活性剤組成物を提供する。
のアルキル基、−CH2CHR4OH、又は−CH2CH
R4OCOR5、R4は、CH3基又はC2H5基、R5は、
炭素数7〜23のアルキル基及び/又はアルケニル基である
が、R1、R2及びR3の少なくとも1つは、−CH2CH
R4OCOR5基である。) 本発明は、又、上記カチオン界面活性剤組成物を含有す
る衣料用柔軟剤組成物を提供する。
ン界面活性剤を製造するための原料として用いる脂肪酸
あるいは脂肪酸低級アルキルエステルとしては、脂肪酸
の炭素数が8〜24(より好ましくは、炭素数が10〜
18)の飽和あるいは不飽和の脂肪酸、あるいはC12〜
C24の飽和あるいは不飽和脂肪酸のメチルエステル、エ
チルエステル、イソプロピルエステル及びプロピルエス
テルなどがあげられる。これらは、単一アルキル、混合
アルキルのいずれでも良い。このうちメチルエステルで
あるのが好ましい。具体的には、動植物油脂由来のもの
で、水素添加したもの、さらには分留により得た単体脂
肪酸とそのエステル、混合脂肪酸とそのエステルがあげ
られる。不飽和分がカチオン化反応時の粘度を決める。
またカチオン界面活性剤組成物のハンドリング性も決め
るので、不飽和分は30〜95質量%(以下、%と略称
する)含まれることが好ましい。具体的には、牛脂脂肪
酸低級アルキルエステル、パ−ム脂肪酸低級アルキルエ
ステル、大豆油脂肪酸低級アルキルエステルに代表され
る動植物油由来のメチルエステルおよびオレイン酸メチ
ルなどがあげられる。アルカノ−ルアミンとしては、種
々のものを用いることができ、例えば、炭素数5〜8で
あるのが好ましく、より好ましくは、炭素数5〜7であ
る。又、例えば、一般式(2)で表されるものがあげら
れる。
おけるのと同様である。) 具体的には、トリエタノ−ルアミン、トリイソプロパノ
−ルアミンがある。これらは、単独でも組み合わせて用
いてもよい。これらのうち、トリエタノ−ルアミンが好
ましい。アルカノ−ルアミンエステルを合成するには、
触媒を使用して脂肪酸メチルとアルカノ−ルアミンを好
ましくは、1.3〜2.2のモル比、より好ましくは
1.5〜1.9のモル比で仕込み減圧下、180〜20
0℃に加熱し、副生した水を除去して中間体アミンを合
成するのがよい(特開昭55-45898号公報参照)。あるい
は触媒を使用して脂肪酸メチルとアルカノ−ルアミンを
減圧下、90〜220℃に加熱し、副生メタノ−ルを除
去して反応を完結させ、次いで触媒を中和し、濾過して
中間アミンを得るのがよい(米国特許3915867号公報、
ドイツ公開特許1935499号、特開平5ー148198号
及び特開平10ー168043公報参照)。
成は、使用するアルカノ−ルアミンの官能基数によって
変わり、3官能性アルカノ−ルアミンを使用する場合に
はモノエステルアミン、ジエステルアミン、トリエステ
ルアミンの混合物が得られ、混合物中の各成分の割合は
反応モル比によって変化する。アルカノ−ルアミンエス
テルのカチオン化は、ジアルキル硫酸を用いて行う。こ
こで、ジアルキル硫酸としては、それぞれのアルキル基
の炭素数が1〜10、好ましくは1〜3のジアルキル硫
酸を用いるのがよい。特にジメチル硫酸やジエチル硫酸
が好ましい。その使用量はアミンエステル1モルに対し
て0.93〜1.00モルであるのがよい。好ましくは
未反応のジアルキル硫酸を残さないため0.94〜0.
99である。未反応アミン量はカチオン化時のジアルキ
ル硫酸量によって決まるので、上記範囲とするのがよ
い。反応はフラスコ中の中間体アミンを70〜90℃に
加熱し,所定量のジアルキル硫酸を滴下し、ついで10
0〜120℃で熟成する。
込み量によって決まり、4〜8%であるのが好ましい。
中間体アミンのモノアルキル硫酸塩はジアルキル硫酸と
水酸基含有化合物との反応によるジアルキル硫酸の分解
によって副生したモノアルキル硫酸が中間体アミンと塩
を作り、生成する。第4級アンモニウム塩(A)は、上
記の方法により製造することができる。これに対して、
第4級アンモニウム塩(B)は、上記の製造の際に副生
するが、さらに、それとは別にトリアルカノールアミン
をジアルキル硫酸で4級化して調製し、これをさらに添
加してもよい。この製造方法は、上記第4級アンモニウ
ム塩(A)の製造方法に準じて行うことができる。本発
明では、このようにして製造した第4級アンモニウム塩
をそのまま又は常法により精製若しくは単離し、カチオ
ン界面活性剤組成物として用いることができる。
塩としては、上記式(1)で表されるものが好ましい。
式中、R1、R2及びR5は、炭素数1又は2のアルキル
基、−CH2CH2OH、又は−CH2CH2OCOR5、
R4は、CH3基又はC2H5基であるのが好ましく、
R1、R2及びR3の少なくとも1つ以上が−CH2CHR
4OCOR5基である。上記式(2)における好ましいも
のは、式(1)におけると同様である。又、本発明によ
り得られる第4級アンモニウム塩組成物は、トリエステ
ル第4級アンモニウム塩(A)及び(B)とを、(B)
/(A)の質量比が8/100〜1/1の割合で、好まし
くは、20/100〜100/100の割合で含有する。
又、第4級アンモニウム塩組成物中、トリエステル第4
級アンモニウム塩(A)を5〜25%含有するのが好ま
しく、より好ましくは、8〜20%である。
塩組成物は、上記第4級アンモニウム塩に加えて、中間
体アミンと該アミンのモノアルキル硫酸塩をさらに含有
することができる。具体的には、第4級アンモニウム塩
100質量部当たり、5〜30質量部であるのが好まし
く、より好ましくは、10〜20質量部である。又、そ
の塩/中間体アミンを45/100〜150/100の質
量比、好ましくは、60/100〜100/100で含有
するのがよい。上記中間体アミン、つまり、未反応アミ
ンとしては、第4級アンモニウム塩(A)(B)の製造
原料であるアルカノ−ルアミンエステルやトリエタノー
ルアミンを含むアルカノ−ルアミンがあげられる。又、
その塩としては、該アミンのHSO4R6付加塩が好まし
いものとしてあげられる。本発明のカチオン界面活性剤
組成物は、柔軟剤の基材として好適に使用することがで
きるが、さらに、毛髪用リンス基材としても用いること
ができる。尚、柔軟剤組成物として用いる場合には、 となるように調製するのがよい。
る。
化物の合成 トリエタノ−ルアミン298g(2.0モル)を攪拌
機、滴下ロ−ト、温度計および冷却器を備えた4つ口フ
ラスコに入れ、窒素置換した。次いで80〜90℃でジ
メチル硫酸252g(2.0モル)を2時間にわたり滴
下した。滴下終了後温度を100℃にあげて、3時間熟
成した。得られたカチオンの組成はカチオンが87.8
%、トリエタノ−ルアミンのモノメチル硫酸塩が12.
3%であった。
ン酸18%よりなる混合脂肪酸(分子量275g)22
00g(8.0モル)とトリエタノ−ルアミン745g
(5モル)を攪拌機、冷却器および受器を備えた減圧反
応装置に仕込み、190℃に加熱しながら徐々に常圧か
ら20mmHgまで減圧し、未反応脂肪酸1%以下にな
るまで10時間反応させて、中間アミンを得た。アミン
価より求めた分子量は561であった。 (2)カチオンの合成 上記(1)で合成した中間体アミン(分子量561)1
50g(0.267モル)を攪拌機、温度計、滴下ロ−
ト及び冷却器を備えた4つ口フラスコに入れ、窒素置換
した。ついで80〜90℃に加熱し、ジメチル硫酸32
g(0.262モル)を1時間にわたり滴下した。滴下
終了後反応物が増粘するので温度を110℃に上昇し、
3時間熟成した。得られたサンプル中のトリエステルカ
チオンとトリエタノ−ルアミンカチオンの含有量はそれ
ぞれ15.8%と3.3%で、その比率は0.21であ
った。又、中間体アミンと該アミンのモノアルキル硫酸
塩の含有量は、それぞれ3.1%と8.8%であった。 実施例2 (1)中間体エステルアミンの合成 ステアリン酸31%、オレイン酸51%およびパルミチ
ン酸18%よりなる混合脂肪酸(分子量275g)209
0g(7.6モル)とトリエタノ−ルアミン745g
(4モル)を攪拌機、冷却器および受器を備えた減圧反
応装置に仕込み、190℃に加熱しながら徐々に常圧か
ら20mmHgまで減圧し、未反応脂肪酸1%以下にな
るまで12時間反応させて、中間アミンを得た。アミン
価より求めた分子量は636であった。 (2)カチオンの合成 上記(1)で合成した中間体アミン(分子量636)2
00g(0.314モル)と参考1で合成したトリエタ
ノ−ルアミンのカチオン3gを攪拌機、温度計、滴下ロ
−ト及び冷却器を備えた4つ口フラスコに入れ、窒素置
換した。次いで80〜90℃に加熱し、ジメチル硫酸3
8.8g(0.308モル)を1時間にわたり滴下し
た。滴下終了後反応物が増粘するので温度を110℃に
上昇し、3時間熟成した。得られたサンプル中のトリエ
ステルカチオンとトリエタノ−ルアミンカチオンの含有
量はそれぞれ18.8%と3.6%で、その比率は0.
19であった。又、中間体アミンと該アミンのモノアル
キル硫酸塩の含有量は、それぞれ3.3%と9.1%であ
った。
ン酸18%よりなる混合脂肪酸(分子量275g)178
8g(6.5モル)とトリエタノ−ルアミン745g
(5モル)を攪拌機,冷却器および受器を備えた減圧反
応装置に仕込み、190℃に加熱しながら徐々に常圧か
ら20mmHgまで減圧し、未反応脂肪酸1%以下にな
るまで8時間反応させて、中間アミンを得た。アミン価
より求めた分子量は516であった。 (2)カチオンの合成 上記(1)で合成した中間体アミン(分子量516)1
50g(0.291モル)を攪拌機、温度計、滴下ロ−
ト及び冷却器を備えた4つ口フラスコに入れ、窒素置換
した。次いで80〜90℃に加熱し、ジメチル硫酸3
5.9g(0.285モル)を1時間にわたり滴下し
た。滴下終了後反応物が増粘するので温度を110℃に
上昇し、3時間熟成した。得られたサンプル中のトリエ
ステルカチオンとトリエタノ−ルアミンカチオンの含有
量はそれぞれ10.3%と6.5%で、その比率は0.
63であった。又、中間体アミンと該アミンのモノアル
キル硫酸塩の含有量は、それぞれ2.5%と7.7%で
あった。
6)200g(0.314モル)を攪拌機、温度計、滴
下ロ−ト及び冷却器を備えた4つ口フラスコに入れ、窒
素置換した。次いで80〜90℃に加熱し、ジメチル硫
酸38.8g(0.308モル)を1時間にわたり滴下
した。滴下終了後反応物が増粘するので温度を110℃
に上昇し、3時間熟成した。得られたサンプル中のトリ
エステルカチオンとトリエタノ−ルアミンカチオンの含
有量はそれぞれ30.2%と1.1%で、その比率は
0.04であった。又、中間体アミンと該アミンのモノ
アルキル硫酸塩の含有量は、それぞれ5.3%と10.7
%であった。上記実施例及び比較例で得られたカチオン
界面活性剤含有柔軟剤組成物の粘度を測定した。結果を
まとめて表−1に示す。尚、アミン価、各成分量及び粘
度は、次に示す方法により測定した。
イソプロパノ−ルに溶解したサンプルを0.2規定HC
L-IPA溶液で滴定して求めた。各成分量 カチオン界面活性剤中の成分はHPLCで定量した。 HPLCの条件: カラム:GLサイエンス社製 Nucleosil 100-55A (4.6mm x 250mm) 温度:40℃ 溶媒:0.2Wt/vol 1% NaClO4 +0.1wt/vol% ClCH2COOH 含メタノール 検出器:RI 注入量:50μl粘度 Haakeの粘度計(条件:D100センサ-、RV20,M10、2
50rpm)を用い、反応温度と同じ110℃、回転数25
0rpmで測定した。
Claims (2)
- 【請求項1】 分子内に少なくとも1つの-OCOR5基
(R5は、炭素数7〜23のアルキル基及び/又はアルケニ
ル基)を有し、式(1)で表される第4級アンモニウム
塩中の主成分であるトリエステルカチオン(A)とトリ
アルカノールアミンをジアルキル硫酸で4級化してなる
第4級アンモニウム塩(B)を、(B)/(A)の質量
比が8/100〜1/1の割合で含有することを特徴とす
るカチオン界面活性剤組成物。 【化1】 (式中、R1、R2及びR3は、炭素数1〜4のアルキル
基、−CH2CHR4OH、又は−CH2CHR4OCOR
5、R4は、CH3基又はC2H5基、R5は、炭素数7〜23
のアルキル基及び/又はアルケニル基であるが、R1、R
2及びR3の少なくとも1つは、−CH2CHR4OCOR
5基である。) - 【請求項2】 請求項1記載のカチオン界面活性剤組成
物を含有する衣料用柔軟剤組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36932699A JP2001181971A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | エステル結合を含むカチオン界面活性剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36932699A JP2001181971A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | エステル結合を含むカチオン界面活性剤組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001181971A true JP2001181971A (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=18494148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36932699A Pending JP2001181971A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | エステル結合を含むカチオン界面活性剤組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001181971A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003012471A (ja) * | 2001-07-04 | 2003-01-15 | Lion Corp | カチオン性界面活性剤及びその製造方法 |
KR100757049B1 (ko) | 2006-07-24 | 2007-09-07 | 주식회사 에스이비 | 섬유용 유제 또는 대전방지제로 유용한 양이온성 계면활성제 합성방법 |
-
1999
- 1999-12-27 JP JP36932699A patent/JP2001181971A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003012471A (ja) * | 2001-07-04 | 2003-01-15 | Lion Corp | カチオン性界面活性剤及びその製造方法 |
KR100757049B1 (ko) | 2006-07-24 | 2007-09-07 | 주식회사 에스이비 | 섬유용 유제 또는 대전방지제로 유용한 양이온성 계면활성제 합성방법 |
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