JP2003012471A - カチオン性界面活性剤及びその製造方法 - Google Patents
カチオン性界面活性剤及びその製造方法Info
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Abstract
チオン性界面活性剤等の提供。 【解決手段】 成分(i)乃至(vi)の計100質量
部に対し、特定のカチオン性化合物(i)を75質量部
以上、特定のアルカノールアミンエステル(ii)を
7.5質量部以下、特定のアミンモノアルキル硫酸塩
(iii)を12.5質量部以下、脂肪酸低級アルキル
エステル(iv)を2.5質量部以下、特定の硫酸エス
テル型ベタイン化合物(v)を7.5質量部以下、及
び、水(vi)を0.5質量部以下含有し、下記カチオ
ン化度が0.85以上であることを特徴とするカチオン
性界面活性剤である。
Description
び、保存安定性に優れ、高カチオン化度を有するカチオ
ン性界面活性剤等に関し、更に詳細には、衣料用柔軟剤
や毛髪用コンディショニング剤等の基剤として有用な、
エステル結合を含むカチオン性界面活性剤及びその製造
方法に関する。
し得る化合物として、1分子中に2個の長鎖アルキル基
を有するジアルキル第4級アンモニウム塩型のカチオン
性界面活性剤が使用されている。しかし、基材自体の生
分解性が悪く、自然界への影響が懸念されている。そこ
で近年、環境に対する影響、あるいは基材自体の生分解
性を改善したエステル結合を持つカチオン性界面活性剤
が注目されている。
には、まずトリエタノールアミン、メチルジエタノール
アミン、3−(N,N−ジメチルアミノ)−1,2−プ
ロピレングリコ−ル及びN−メチル−N−(2−ヒドロ
キシエチル)−1,3−プロパンジアミン等と長鎖脂肪
酸とを高温下でアシル化し、中間体のアルカノールアミ
ンエステルを合成する。次いで、塩化メチル、ジメチル
硫酸やジエチル硫酸など4級化剤でカチオン化合物へ転
換するか、あるいは塩酸、硫酸及び燐酸などの鉱酸ある
いは低級の有機酸によりアミン塩とする等の方法があ
り、これらは柔軟剤原料として利用される。
に得るために、アルカリ触媒を使用する脂肪酸低級アル
キルエステルアルカノールアミンとのエステル交換反応
が報告されている。例えば、特開平5−148198号
公報にはアルミニウムとマグネシウムを含む固体触媒を
用いる方法が提案されている。また、特開平6−228
063号公報には、マグネシウム化合物とアルカリ金属
化合物とを組み合わせて用いることを特徴とする製造方
法が提案されている。具体的には、触媒の存在下、脂肪
酸メチルエステルと前述したアルカノールアミンを高温
加熱し、副生するメタノールを反応系から除去して行う
方法であり、触媒としては、酸化マグネシウムと水酸化
カリウム、ステアリン酸マグネシウムと水酸化リチウム
及びマグネシウムエトキシドと炭酸カリウム等が示され
ている。これらの方法により得られるカチオン性界面活
性剤は、加水分解され易いエステル結合を持つために、
環境に排出されてからの生分解速度が非常に早く、環境
に優しい活性剤である。しかし、生分解性に非常に優れ
ているため、これらを配合した柔軟剤組成物等の保存安
定性に問題を生じることがある。例えば、長期の保存に
より基材が加水分解されるため、目的の柔軟性能が著し
く低下したり、分解生成物などの影響により容器内で分
離したり、ゲル化して容器からの排出性が悪くなる等の
問題があった。
諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とす
る。即ち、本発明は、保存安定性、柔軟性に優れ、色調
の良好なカチオン性界面活性剤及びその効率的な製造方
法を提供することを目的とする。
の手段としては、以下の通りである。 <1> 下記成分(i)乃至(vi)の合計100質量
部に対し、下記式(1)及び(2)の少なくともいずれ
かで表されるカチオン性化合物(i)を75質量部以
上、下記式(3)及び(4)の少なくともいずれかで表
されるアルカノールアミンエステル(ii)を7.5質
量部以下、下記式(5)及び(6)の少なくともいずれ
かで表されるアミンモノアルキル硫酸塩(iii)を1
2.5質量部以下、脂肪酸低級アルキルエステル(i
v)を2.5質量部以下、下記式(7)及び(8)の少
なくともいずれかで表される硫酸エステル型ベタイン化
合物(v)を7.5質量部以下、及び、水(vi)を
0.5質量部以下含有し、かつ、下記式(A)で表わさ
れるカチオン化度が0.85以上であることを特徴とす
るカチオン性界面活性剤である。 式(A)
のアルキル基、−CH2CHR4OH、及び、−CH2
CHR4OCOR5基のいずれか(式(1)において、
R4は、H及び−CH3のいずれかであり、式(1)及
び(2)において、R5は、炭素数7〜23のアルキル
基及びアルケニル基のいずれかである。)を表す。R 2
は、−(CH2)nNHCOR5(nは2〜3であ
る。)、−CH2CHR4OH、及び、−CH2CHR
4OCOR5のいずれかを表す。R3は、−CH2CH
R4OH及び−CH2CHR4OCOR5のいずれかを
表す。R2及びR3の少なくともいずれかは、−CH2
CHR4OCOR5である。式(1)及び(2)におい
て、R6は−CH3及び−C2H5のいずれかを表す。
Xは、−SO4R6を表す。
のアルキル基、−CH2CHR12OH、及び−CH2
CHR12OCOR11のいずれかを表す(式(3)に
おいて、R12は、H及び−CH3のいずれかであ
る。)。R8は、−(CH2)nNHCOR11(nは2
〜3である。)、−CH2CHR12OH、及び、−C
H 2CHR12OCOR11のいずれかを表す。R
9は、−CH2CHR12OH及び−CH2CHR12
OCOR11のいずれかを表す。R8及びR9の少なく
ともいずれかは、−CH2CHR12OCOR11であ
る。式(4)において、R10は、−CH3及び−C2
H5、のいずれかを表す。式(3)及び(4)におい
て、R11は、炭素数7〜23のアルキル基及びアルケ
ニル基のいずれかである。
4のアルキル基、−CH2CHR1 8OH、及び−CH
2CHR18OCOR17のいずれかを表す(式(5)
において、R18は、H及び−CH3のいずれかであ
る。)。R14は、−(CH2) nNHCOR17(nは
2〜3である。)、−CH2CHR18OH、及び、−
CH2CHR18OCOR17のいずれかを表す。R
15は、−CH2CHR1 8OH及び−CH2CHR
18OCOR17のいずれかを表す。R14及びR1 5
の少なくともいずれかは、−CH2CHR4OCOR5
である。式(6)において、R16は、−CH3及び−
C2H5のいずれかを表す。式(5)及び(6)におい
て、R17は、炭素数7〜23のアルキル基及びアルケ
ニル基のいずれかである。Yは−SO4R16である。
−CH3及び−C2H5のいずれかを表す。式(7)に
おいて、R20は、炭素数1〜4のアルキル基、−CH
2CHR24OH、及び、−CH2CHR24OCOR
23のいずれかを表す(式(7)及び(8)において、
R23は、炭素数7〜23のアルキル及びアルケニル基
のいずれかである。R24は、H及び−CH3のいずれ
かである。)。R21は、−(CH2)nNHCOR23
(nは2〜3である。)、−CH2CHR24OH、−
CH2CHR24OCOR23、及び、R22OSO3
−のいずれかを表す。R22は、−CH2CHR24を
表す。Zは、R22OSO3 −及び−CH2CHR24
OCOR23のいずれかを表す。式(8)では、同一分
子内に少なくとも1以上のR22OSO3 −を含む。
アルカノールアミンを、ナトリウム化合物及びマグネシ
ウム化合物をモル比(ナトリウム化合物/マグネシウム
化合物)で1/4.0〜4.0/1含むエステル交換触
媒を、前記脂肪酸低級アルキルエステル及びアルカノー
ルアミンの総質量に対し、0.02〜2.0質量%用い
て反応させ、アルカノールアミンエステルを得た後、前
記<1>に記載のカチオン性界面活性剤を得ることを特
徴とするカチオン性界面活性剤の製造方法である。
ましい。 <3> 下記成分(i)乃至(v)の合計100質量部
に対し、下記式(1)及び(2)の少なくともいずれか
で表されるカチオン性化合物(i)を75質量部以上、
下記式(3)及び(4)の少なくともいずれかで表され
るアルカノールアミンエステル(ii)を7.5質量部
以下、下記式(5)及び(6)の少なくともいずれかで
表されるアミンモノアルキル硫酸塩(iii)を12.
5質量部以下、脂肪酸低級アルキルエステル(iv)を
2.5質量部以下、及び、下記式(7)及び(8)の少
なくともいずれかで表される硫酸エステル型ベタイン化
合物(v)を7.5質量部以下含有し、かつ、下記式
(A)で表わされるカチオン化度が0.85以上である
ことを特徴とするカチオン性界面活性剤である。 式(A)
のアルキル基、−CH2CHR4OH、及び、−CH2
CHR4OCOR5基のいずれか(式(1)において、
R4は、H及び−CH3のいずれかであり、式(1)及
び(2)において、R5は、炭素数7〜23のアルキル
基及びアルケニル基のいずれかである。)を表す。R 2
は、−(CH2)nNHCOR5(nは2〜3であ
る。)、−CH2CHR4OH、及び、−CH2CHR
4OCOR5のいずれかを表す。R3は、−CH2CH
R4OH及び−CH2CHR4OCOR5のいずれかを
表す。R2及びR3の少なくともいずれかは、−CH2
CHR4OCOR5である。式(1)及び(2)におい
て、R6は−CH3及び−C2H5のいずれかを表す。
Xは、−SO4R6を表す。
のアルキル基、−CH2CHR12OH、及び−CH2
CHR12OCOR11のいずれかを表す(式(3)に
おいて、R12は、H及び−CH3のいずれかであ
る。)。R8は、−(CH2)nNHCOR11(nは2
〜3である。)、−CH2CHR12OH、及び、−C
H 2CHR12OCOR11のいずれかを表す。R
9は、−CH2CHR12OH及び−CH2CHR12
OCOR11のいずれかを表す。R8及びR9の少なく
ともいずれかは、−CH2CHR12OCOR11であ
る。式(4)において、R10は、−CH3及び−C2
H5、のいずれかを表す。式(3)及び(4)におい
て、R11は、炭素数7〜23のアルキル基及びアルケ
ニル基のいずれかである。
4のアルキル基、−CH2CHR1 8OH、及び−CH
2CHR18OCOR17のいずれかを表す(式(5)
において、R18は、H及び−CH3のいずれかであ
る。)。R14は、−(CH2) nNHCOR17(nは
2〜3である。)、−CH2CHR18OH、及び、−
CH2CHR18OCOR17のいずれかを表す。R
15は、−CH2CHR1 8OH及び−CH2CHR
18OCOR17のいずれかを表す。R14及びR1 5
の少なくともいずれかは、−CH2CHR4OCOR5
である。式(6)において、R16は、−CH3及び−
C2H5のいずれかを表す。式(5)及び(6)におい
て、R17は、炭素数7〜23のアルキル基及びアルケ
ニル基のいずれかである。Yは−SO4R16である。
−CH3及び−C2H5のいずれかを表す。式(7)に
おいて、R20は、炭素数1〜4のアルキル基、−CH
2CHR24OH、及び、−CH2CHR24OCOR
23のいずれかを表す(式(7)及び(8)において、
R23は、炭素数7〜23のアルキル及びアルケニル基
のいずれかである。R24は、H及び−CH3のいずれ
かである。)。R21は、−(CH2)nNHCOR23
(nは2〜3である。)、−CH2CHR24OH、−
CH2CHR24OCOR23、及び、R22OSO3
−のいずれかを表す。R22は、−CH2CHR24を
表す。Zは、R22OSO3 −及び−CH2CHR24
OCOR23のいずれかを表す。式(8)では、同一分
子内に少なくとも1以上のR22OSO3 −を含む。
計100質量部に対し、アルカノールアミンエステル
(ii)を6.5質量部以下含有する前記<1>に記載
のカチオン性界面活性剤である。 <5> 前記成分(i)乃至(vi)の合計100質量
部に対し、アミンモノアルキル硫酸塩(iii)を10
質量部以下含有する前記<1>に記載のカチオン性界面
活性剤である。 <6> 前記成分(i)乃至(vi)の合計100質量
部に対し、硫酸エステル型ベタイン化合物(v)を5質
量部以下含有する前記<1>に記載のカチオン性界面活
性剤である。 <7> アルカノールアミンエステルを得た後、4級化
剤を用い4級化反応により前記<1>に記載のカチオン
性界面活性剤を得る前記<2>に記載のカチオン性界面
活性剤の製造方法である。 <8> 4級化剤がジアルキル硫酸であって、該ジアル
キル硫酸の、アルカノールアミンエステルに対する使用
量が、97〜100モル%である前記<7>に記載のカ
チオン性界面活性剤の製造方法である。 <9> 4級化反応が、無溶媒で行なわれる前記<7>
又は<8>に記載のカチオン性界面活性剤の製造方法で
ある。
剤は、下記成分(i)乃至(vi)の合計100質量部
に対し、カチオン性化合物(i)を75質量部以上、ア
ルカノールアミンエステル(ii)を7.5質量部以
下、アミンモノアルキル硫酸塩(iii)を12.5質
量部以下、脂肪酸低級アルキルエステル(iv)を2.
5質量部以下、硫酸エステル型ベタイン化合物(v)を
7.5質量部以下、及び、水(vi)を0.5質量部以
下含有し、かつ、カチオン化度が0.85以上である。
(2)の少なくともいずれかで表される。
のアルキル基、−CH2CHR4OH、及び、−CH2
CHR4OCOR5基のいずれか(式(1)において、
R4は、H及び−CH3のいずれかであり、式(1)及
び(2)において、R5は、炭素数7〜23のアルキル
基及びアルケニル基のいずれかである。)を表す。R 2
は、−(CH2)nNHCOR5(nは2〜3であ
る。)、−CH2CHR4OH、及び、−CH2CHR
4OCOR5のいずれかを表す。R3は、−CH2CH
R4OH及び−CH2CHR4OCOR5のいずれかを
表す。R2及びR3の少なくともいずれかは、−CH2
CHR4OCOR5である。式(1)及び(2)におい
て、R6は−CH3及び−C2H5のいずれかを表す。
Xは、−SO4R6を表す。
としては、特に、−CH3、−CH 2CH2OH、及
び、−CH2CH2OCOR5等が好ましい。R2で表
される基としては、特に、−(CH2)3−NHCOR
5、−CH2CH2OH、及び、−CH2CH2OCO
R5等が好ましい。R3で表される基としては、特に、
−CH2CH2OH、及び、−CH2CH2OCOR5
等が好ましい。R2及びR3の少なくともいずれかは、
−CH2CH2OCOR5であるのが好ましい。尚、い
ずれの場合も、R5は、炭素数13〜21のアルキル
基、及び、アルケニル基等が好ましい。前記式(2)に
おいて、R5で表される基としては、特に、炭素数13
〜21のアルキル基、及び、アルケニル基等が好まし
く、R6で表される基としては、特に−CH3等が好ま
しい。
性界面活性剤における成分(i)乃至(vi)の合計1
00質量部に対する含有量としては、78質量部以上が
好ましく、80〜100質量部がより好ましい。前記含
有量が、75質量部未満であると、製剤化後に、加水分
解の影響を受け易く、保存安定性に問題がある。
(3)及び(4)の少なくともいずれかで表される。
のアルキル基、−CH2CHR12OH、及び−CH2
CHR12OCOR11のいずれかを表す(式(3)に
おいて、R12は、H及び−CH3のいずれかであ
る。)。R8は、−(CH2)nNHCOR11(nは2
〜3である。)、−CH2CHR12OH、及び、−C
H 2CHR12OCOR11のいずれかを表す。R
9は、−CH2CHR12OH及び−CH2CHR12
OCOR11のいずれかを表す。R8及びR9の少なく
ともいずれかは、−CH2CHR12OCOR11であ
る。式(4)において、R10は、−CH3及び−C2
H5、のいずれかを表す。式(3)及び(4)におい
て、R11は、炭素数7〜23のアルキル基及びアルケ
ニル基のいずれかである。
としては、特に、−CH3、−CH 2CH2OH、及
び、−CH2CH2OCOR11等が好ましい。R8で
表される基としては、特に、−(CH2)3−NHCO
R11、−CH2CH2OH、及び、−CH2CH2O
COR11等が好ましい。R9で表される基としては、
特に、−CH2CH2OH、及び、−CH2CH2OC
OR11等が好ましい。R8及びR9の少なくともいず
れかは、−CH2CHR4OCOR11であるのが好ま
しい。尚、いずれの場合も、R11は、炭素数13〜2
1のアルキル基、及び、アルケニル基等が好ましい。前
記式(4)において、R10で表される基としては、特
に−CH3等が好ましい。R11で表される基として
は、特に、炭素数13〜21のアルキル基、及び、アル
ケニル基等が好ましい。
の、カチオン性界面活性剤における成分(i)乃至(v
i)の合計100質量部に対する含有量としては、6.
5質量部以下が好ましく、0〜6.0質量部以下がより
好ましい。前記含有量が、7.5質量部を超えると、製
剤化後、長期保存した場合にゲル化する傾向が強くなる
ので問題がある。又アルカノールアミンエステル自体が
加水分解を受け易く、副生する脂肪酸が加水分解を更に
促進させるため、保存安定性が劣り、問題がある。
(5)及び(6)の少なくともいずれかで表される。
4のアルキル基、−CH2CHR1 8OH、及び−CH
2CHR18OCOR17のいずれかを表す(式(5)
において、R18は、H及び−CH3のいずれかであ
る。)。R14は、−(CH2) nNHCOR17(nは
2〜3である。)、−CH2CHR18OH、及び、−
CH2CHR18OCOR17のいずれかを表す。R
15は、−CH2CHR1 8OH及び−CH2CHR
18OCOR17のいずれかを表す。R14及びR1 5
の少なくともいずれかは、−CH2CHR4OCOR5
である。式(6)において、R16は、−CH3及び−
C2H5のいずれかを表す。式(5)及び(6)におい
て、R17は、炭素数7〜23のアルキル基及びアルケ
ニル基のいずれかである。Yは−SO4R16である。
基としては、特に、−CH3、CH 2CH2OH、及
び、−CH2CH2OCOR17等が好ましい。R14
で表される基としては、特に、−(CH2)3−NHC
OR17、−CH2CH2OH、及び、−CH2CH2
OCOR17等が好ましい。R15で表される基として
は、特に、−CH2CH2OH、及び、−CH2CH2
OCOR17等が好ましい。R14及びR15の少なく
ともいずれかは、−CH2CH2OCOR17であるの
が好ましい。又、いずれの場合も、R17は、炭素数1
3〜21のアルキル基、及び、アルケニル基であるのが
好ましい。前記式(6)において、R17で表される基
としては、特に、炭素数13〜21のアルキル基、及
び、アルケニル基が好ましく、R16で表される基とし
ては、特に、−CH3等が好ましい。
の、カチオン性界面活性剤における成分(i)乃至(v
i)の合計100質量部に対する含有量としては、1
1.0質量部以下が好ましく、10.0質量部以下がよ
り好ましい。前記含有量が、12.5質量部を超える
と、色調に赤みが増したり、pHが低下してエステル結
合の加水分解が促進され好ましくない。
えば、脂肪酸残基が、炭素数7〜23のアルキル基やア
ルケニル基を有し、低級アルキル基が炭素数1〜5のエ
ステル等が挙げられる。該脂肪酸低級アルキルエステル
(iv)は、アルカノールアミンエステルの原料として
用いた脂肪酸低級アルキルエステルそのものが残存し持
ち込まれた場合、アルカノールアミンエステルの原料で
あった脂肪酸が残存した場合、脂肪酸低級アルキルエス
テルがアルカリ触媒によりケン化して生じた脂肪酸が、
4級化剤によってアルキル化された場合等に生じる。
の、カチオン性界面活性剤における成分(i)乃至(v
i)の合計100質量部に対する含有量としては、2.
0質量部以下であるのが好ましく、1.0質量部以下で
あるのがより好ましい。前記含有量が、2.5質量部を
超えると、カチオン性界面活性剤の臭気が悪くなり、長
期間に亘って保存した際、ゲル化の原因となるため好ま
しくない。
び(8)の少なくともいずれかで表される。
−CH3及び−C2H5のいずれかを表す。式(7)に
おいて、R20は、炭素数1〜4のアルキル基、−CH
2CHR24OH、及び、−CH2CHR24OCOR
23のいずれかを表す(式(7)及び(8)において、
R23は、炭素数7〜23のアルキル及びアルケニル基
のいずれかである。R24は、H及び−CH3のいずれ
かである。)。R21は、−(CH2)nNHCOR23
(nは2〜3である。)、−CH2CHR24OH、−
CH2CHR24OCOR23、及び、R22OSO3
−のいずれかを表す。R22は、−CH2CHR24を
表す。Zは、R22OSO3 −及び−CH2CHR24
OCOR23のいずれかを表す。式(8)では、同一分
子内に少なくとも1以上のR22OSO3 −を含む。
基としては、特に、−CH3等が好ましい。R20で表
される基としては、特に、−CH3、−CH2CH2O
H、及び、CH2CH2OCOR23等が好ましい。R
21で表される基としては、特に、−(CH2)3−N
HCOR23、−CH2CH2OH、−CH2CH2O
COR23、及び、R22OSO3 −等が好ましい。前
記式(8)において、R19で表される基としては、特
に、−CH3等が好ましい。Zで表される基としては、
特に、R22OSO3 −、及び、−CH2CH2OCO
R23等で、同一分子内に少なくとも1以上のR22O
SO3 −を有するのが好ましい。尚、いずれの場合も、
R22で表される基としては、−CH 2CH2−が好ま
しく、R23で表される基としては、炭素数13〜21
のアルキル基、及び、アルケニル基等が好ましい。
カチオン性界面活性剤における成分(i)乃至(vi)
の合計100質量部に対する含有量としては、5質量部
以下が好ましい。前記硫酸エステル型ベタイン化合物
は、目的のカチオン性化合物が変化したものであるた
め、該硫酸エステル型ベタイン化合物の含有量が、前記
数値範囲を超えた値であると、目的のカチオン性化合物
量が少ないことを意味し、カチオン性界面活性剤の性能
に直接影響を与えるため好ましくない。
オン交換水等が挙げられる。該水の、カチオン性界面活
性剤における成分(i)乃至(vi)の合計100質量
部に対する含有量としては、0.2質量部以下が好まし
く、水を含まないのがより好ましい。前記含有量が、
0.5質量部を超えると、使用前の保存中において、エ
ステル結合の加水分解が促進されてしまう。
(A)
であるのが好ましく、0.87以上であるのがより好ま
しい。前記カチオン化度が、0.85未満であると、カ
チオンより加水分解を受け易いアルカノールアミンエス
テルが多く存在し、副生する脂肪酸が加水分解を更に促
進させるため、保存安定性が劣る。
方法としては、例えば、脂肪酸及びアルカノールアミン
を無触媒で反応させ、アルカノールアミンエステルを得
た後、4級化剤(ハロゲン化アルキル、ジアルキル硫酸
等)を用いて4級化反応を行ない、適当な溶媒で希釈す
る方法や、脂肪酸の低級アルキルエステル及びアルカノ
ールアミンをアルカリ触媒存在下で反応させてエステル
交換し、アルカノールアミンエステルを得た後、4級化
剤(ハロゲン化アルキル、ジアルキル硫酸等)を用いて
4級化反応を行ない、適当な溶媒で希釈する方法等が挙
げられる。これらの方法のうち、前者は、精製が不充分
であると得られるアルカノールアミンエステルが着色し
不快臭を生じ、得られるカチオン性界面活性剤の品質が
低下することがある。一方、後者では、脂肪酸低級アル
キルエステルの精製が、容易・安価であるため、色調に
優れ、臭気の発生がないカチオン性界面活性剤を効率良
く得ることができ、後者の方法により得るのが好まし
く、後述する本発明のカチオン性界面活性剤の製造方法
により製造するのが特に好ましい。
剤は、保存安定性、柔軟性に優れ、色調が良好であるた
め、各種の柔軟剤基剤や毛髪用コンディショニング剤と
して有用である。
明のカチオン性界面活性剤の製造方法においては、脂肪
酸低級アルキルエステル及びアルカノールアミンを、エ
ステル交換触媒を用いて反応させ、アルカノールアミン
エステルを得た後、前記本発明のカチオン性界面活性剤
を得る。
前述のように脂肪酸よりも精製が容易かつ安価であるた
め、色調、臭気共に優れたカチオン性界面活性剤を得る
のに非常に有利である。
は、飽和脂肪酸低級アルキルエステル及び不飽和脂肪酸
低級アルキルエステルのいずれであってもよく、通常カ
チオン性界面活性剤の製造に用いられている公知の脂肪
酸低級アルキルエステルを総て好適に用いることができ
る。該脂肪酸低級アルキルエステルとしては、例えば、
カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、
パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、
ジメチルオクタン酸、ブチルヘプチルノナン酸、メチル
ヘンエイコサン酸、オクテン酸、デセン酸、ドデセン
酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エライジン酸、リ
ノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、エイコセン酸、
エルカ酸、アラキジン酸、牛脂脂肪酸、椰子油脂肪酸、
パーム脂肪酸、パーム核油脂肪酸、及び、魚油脂肪酸等
の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、n−プロピルエステル、グリセライド、
及び、グリコールエステル等が挙げられる。尚、不飽和
脂肪酸低級アルキルエステルにおいて、不飽和脂肪酸
は、シス体及びトランス体のいずれであってもよく、そ
れらの混合物であってもよい。前記脂肪酸低級アルキル
エステルとしては、例えば、ステアリン酸メチル、オレ
イン酸メチル、及び、パルミチン酸メチル等が特に好ま
しい。
ールアミン、トリイソプロパノールアミン、メチルジエ
タノールアミン、3−(N,N−ジメチルアミノ)−
1,2−プロピレングリコ−ル、及び、N−メチル−N
−(2−ヒドロキシエチル)−1,3−プロパンジアミ
ン等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよ
く、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、工業
的に入手し易く、安価である点で、メチルジエタノール
アミン、トリエタノールアミン等が特に好ましい。
アルカノールアミンの配合比としては、モル比(脂肪酸
低級アルキルエステル/アルカノールアミン)で1.3
/1〜2.0/1が好ましい。
シウム化合物をモル比(ナトリウム化合物/マグネシウ
ム化合物)で1/4.0〜4.0/1含む。
エステル及びアルカノールアミンのエステル交換反応
は、無触媒では反応速度が遅くアルカリ触媒等を用いる
のが好ましい。例えば、本出願人による特開平6−22
8063号公報等においては、前記アルカリ触媒とし
て、2種類のアルカリ触媒を組み合わせる(アルカリ金
属又はアルカリ金属化合物と、金属マグネシウム又はマ
グネシウム化合物)ことにより、各々の触媒を単独で使
用した時と比較し反応性が向上し、得られるアルカノー
ルアミンエステルの色調が優れる旨が開示されている。
しかし、得られる生成物の色調において満足できるレベ
ルでなく、更に、アルカリ触媒を中和除去しない場合に
は、アルカノールアミンエステルを、次の4級化反応に
使用するまでの保存期間中に、結晶が析出したり、澱が
発生して外観がくすんでしまう等の問題があった。一
方、本発明のカチオン性界面活性剤の製造方法において
は、アルカリ金属のうち特定のナトリウム化合物及びマ
グネシウム化合物を、モル比(ナトリウム化合物/マグ
ネシウム化合物)で1/4.0〜4.0/1の範囲で組
み合わせることにより、得られる生成物の色調に優れ、
更に、保存安定性、柔軟性に優れるカチオン性界面活性
剤を効率良く提供できる。
リウム化合物及びマグネシウム化合物の含有比(モル
比:ナトリウム化合物/マグネシウム化合物)で1/
3.5〜3.5/1が好ましく、1/3.0〜3.0/
1がより好ましく、1/2.0〜2.0/1が更に好ま
しい。前記モル比が、1/4.0未満であると、ろ過ケ
ーキが増加したり、アルカノールアミンの保存中に澱が
発生してしまう問題が生ずる一方、4.0/1を超える
と、反応に時間がかかるので色調が悪くなる。
リウムのほか、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭
酸水素ナトリウム等の無機ナトリウム化合物や、酢酸ナ
トリウム、オレイン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリ
ウム等の脂肪酸ナトリウム塩等が挙げられる。これら
は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用しても
よい。これらの中でも、コスト的に有利である点で水酸
化ナトリウム等が特に好ましい。
グネシウムのほか、酸化マグネシウム、水酸化マグネシ
ウム、炭酸マグネシウム等の塩基性無機マグネシウム化
合物や、酢酸マグネシウム、オレイン酸マグネシウム、
ステアリン酸マグネシウム等の脂肪酸マグネシウム塩等
が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、
2種以上を併用してもよい。これらの中でも、工業的に
入手し易く安価である点で酸化マグネシウム、水酸化マ
グネシウム等が特に好ましい。
低級アルキルエステル及びアルカノールアミンの総質量
に対し、0.02〜2.0質量%用いて、前記脂肪酸低
級アルキルエステル及びアルカノールアミンを反応さ
せ、アルカノールアミンエステルを得る。前記エステル
交換触媒の使用量としては、前記脂肪酸低級アルキルエ
ステル及びアルカノールアミンの総質量に対し、0.0
5〜1.0質量%が好ましい。前記エステル交換触媒の
使用量が、0.02質量%未満であると、反応の進行が
著しく遅く、一方2.0質量%を超えると、副生する脂
肪酸量が増え、臭気や色調に影響を与えてしまう。
に、脂肪酸塩となって残存するが、ろ過による除去が可
能である。所望により、適当なろ過助剤を1種単独で使
用、又は、2種以上で併用することにより、ろ過効率を
高く、ろ過時間を短縮することもできる。別途、酸性物
質により中和し、生成する塩を除去する方法もあるが、
酸性物質の影響により色調が悪くなったり、アルカノー
ルアミンエステル中に酸性物質を効率良く分散させるた
めに必要なアルコールや水が、後の工程の4級化反応に
おいて副反応を起こす原因となることから、トッピング
等により除去する必要が生ずるため好ましくない。
ンエステルを得た後、4級化反応により、カチオン化さ
せ、前記本発明のカチオン性界面活性剤を得るのが好ま
しい。該4級化反応において、用いる4級化剤として
は、特に制限はなく、カチオン性界面活性剤を製造する
ために通常用いられる種々のタイプを好適に使用できる
が、ジアルキル硫酸が好ましく、反応性の点からは、具
体的にジメチル硫酸、ジエチル硫酸等が特に好ましい。
ましい。通常4級化反応における溶媒として用いる水や
低級アルコールは、4級化剤であるジアルキル硫酸等と
副反応を起こしてアミンモノアルキル硫酸塩を増加さ
せ、得られるカチオン性界面活性剤の色調に赤みが増し
たり、pHが低下してエステル結合の加水分解が促進さ
れることがある。尚、同様の理由により、アルカノール
アミンエステル中の水及び低級アルコール分は、合計
0.5%(5000ppm)のものを使用するのが好まし
く、合計0.4%以下のものを使用するのがより好まし
い。所望により、過剰量をトッピングする等により、量
を調整してから使用することができる。
を行い副反応を抑制するのみならず、アルカノールアミ
ンエステルに対する4級化剤の使用量をより高めるのが
特に好ましい。例えば、特開平7−316124号公報
において、無溶媒で4級化する方法(第3級アミン類を
ジメチル硫酸により4級化する方法)が開示されている
が、保存安定性の点で充分ではない。具体的には、前記
4級化剤は、アルカノールアミンエステルに対し、97
〜100モル%使用するのが好ましく、98〜100モ
ル%使用するのがより好ましい。該使用量が、97モル
%に満たないと、カチオン化度が0.85以上のカチオ
ン性界面活性剤を得ることが困難となることがある一
方、100モル%を超えると、未反応のジアルキル硫酸
が残留し、色調も著しく劣化することがある。
方法においては、無溶媒で、アルカノールアミンエステ
ルに4級化剤を少量ずつ添加した後、ジアルキル硫酸が
完全に消費されるまで熟成を行うのが好ましい。
は、アルカノールアミンエステルの融点以上であれば特
に制限はないが、反応が進行するにつれて反応物粘度が
高くなる傾向があるので、最終的な温度は、少なくとも
反応物が流動する温度以上に設定する必要があり、具体
的には50〜105℃が好ましい。前記反応の温度が、
50℃未満であると、反応の進行が遅い上、カチオン化
反応が進行するにつれて反応物粘度が高くなり過ぎるた
め、取り扱い性が悪くなることがある一方、105℃を
超えると、副生物量が増えたり、カチオンの分解が生じ
カチオン化度が低下することがある。
釈溶媒)を添加し、5〜40質量%の濃度になるように
調整する。該低級アルコールは、カチオン性界面活性剤
の取り扱い性を向上させるために加えられ、炭素原子1
〜5個の一価又は二価のアルコールが好ましく、具体的
には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n
−プロパノール、プロピレングリコール、エチレングリ
コール等及びこれらの混合物が好ましい。
造方法においては、経日による臭気や色調の劣化を防ぐ
ため、所望により、酸化防止剤やキレート剤等を加える
工程を設けてもよい。該酸化防止剤、キレート剤として
は、カチオン性界面活性剤の酸化防止剤又はキレート剤
として通常用いられる、フェノール誘導体、ヒドロキシ
カルボン酸、又はリン酸化合物等が挙げられる。これら
は、1種単独で使用してもよく2種以上併用してもよ
い。
剤の製造方法によれば、保存安定性、柔軟性に優れ、色
調の良好な、前記本発明のカチオン性界面活性剤を効率
良く製造することができる。
具体的に説明するが、本発明は、下記実施例等に何ら限
定されるものではない。また、実施例で採用した各種測
定法を以下に示し、これらの測定法により測定された各
組成(カチオン性界面活性剤における成分(i)乃至
(vi)の合計100質量部に対する含有量(質量
部))を、表1〜3に示す。
ionTS−980型)を使用し、イソプロパノール溶
媒に溶かしたサンプルを0.2規定HCl−IPA規定
液で滴定し、含有量を測定した。
ionTS−980型)を使用し、イソプロパノール溶
媒に溶かしたサンプルを0.1規定KOH規定液で滴定
し、含有量を測定した。
の定量法により分析し、含有量を測定した。
測定 サンプル約80mgを正確に秤量し、内標としてナフタ
レンスルホン酸ナトリウムを約3mg正確に加え、メタ
ノール約20mLで希釈し、適度に加温してサンプルを
完全に溶解させる。これを測定試料とし、液体クロマト
グラフィにて分析し、含有量を測定した。
0mm 溶離液:0.4%−過塩素酸ナトリウム メタノール/水=80/20(V/V)溶液 流速:0.7mL/min 検出器:RI(示差屈折計) 試料注入量:100μL
定 サンプル約50mgを正確に秤量し、内標であるメチル
ベヘネートを0.5質量%含有するピリジンを約800
mg正確に加える。適度に加温して完全に溶解させたも
のを測定試料とし、ガスクロマトグラフィにて分析し、
含有量を測定した。
W DMCS 80/100mesh) カラム総流量:N2 50mL/min 温度:Inj、Det(FID) 220℃ 昇温条件:180℃に昇温した後、昇温速度:10℃/
minで昇温し、220℃で26分間保持。 試料注入量:1μL
用い、容量滴定法により水分量を求めた。
ン酸メチル45質量%とパルミチン酸メチル15質量%
とを含む脂肪酸低級アルキルエステルの混合物(ライオ
ン株式会社製、パステルM180、パステルM181、
パステルM16の混合物)1033g(3.52モ
ル)、トリエタノールアミン300g(2.01モ
ル)、酸化マグネシウム1.06g、及び、20%水酸
化ナトリウム水溶液6.64g(エステル交換触媒;モ
ル比(ナトリウム化合物/マグネシウム化合物)=1.
26/1、前記脂肪酸低級アルキルエステル及びトリエ
タノールアミンの総質量に対する触媒使用量;0.18
質量%)を、攪拌器、分縮器、冷却器、温度計及び減圧
セットを備えた2Lの4つ口フラスコに仕込んだ。窒素
置換を行った後、70kPaまで減圧した。その後、
1.5℃/minの速度で170℃まで昇温し、圧力を
徐々に3kPaまで低下させ、7時間反応させた。未反
応メチルエステルが1%以下であることを確認し、反応
を停止した。得られた生成物から、触媒由来である脂肪
酸塩をろ過除去し、中間体のアルカノールアミンエステ
ルを得た。アミン価を測定し、分子量を求めると616
であった。
>得られたアルカノールアミンエステルを50℃で3日
間保存した後、目視観察を行い外観を観察し、外観が透
明である場合を○、澱が発生した場合を×として評価し
た。結果を表4に示す。
280g(0.455モル)を、温度計、滴下ロート及
び冷却器を備えた1Lの4つ口フラスコに仕込み、窒素
置換した。その後、90℃に加熱し、ジメチル硫酸5
6.2g(0.445モル)を1時間かけて滴下した。
滴下終了後、更にそのままの状態で1時間攪拌した。次
いで、約56gのエタノールを滴下しながら冷却し、エ
タノール溶液を調製し、カチオン性界面活性剤を得た。
条件及び50℃温度条件の各温度条件で、1ヵ月間保存
した。5℃温度条件で1ヵ月間保存したカチオン性界面
活性剤を基準として、50℃温度条件で1ヵ月間保存し
た同じカチオン性界面活性剤における臭気及び色調を評
価した。臭気は、専門パネラーによる官能評価を行い下
記評価基準により判定した。色調は、同様に専門パネラ
ーにより、溶融状態の外観を目視評価した。結果を表4
に示す。
認められない。(保存安定性が良好)・・・○ ・5℃温度条件で保存したものと比較し、明らかに悪く
なっている。(保存安定性が悪い)・・・×
下の組成でバランス量の水に乳化分散させ、柔軟剤組成
物を調製した。 −−組成−− ・カチオン界面活性剤組成物・・・18質量%(カチオ
ン濃度として) ・イソトリデシルアルコールエチレンオキシド付加物 (平均45モル付加)・・・1質量% ・エチレングリコール・・・3質量% ・塩化カルシウム・・・0.3質量% ・ポリエチレングリコール(重量平均分子量:150
0)・・・0.2質量% ・ケーソンCG(ローム&ハース(株)製)・・・0.
01質量% ・アシッドレッド138・・・10ppm
℃、3ヵ月間保存した後、下記評価基準により、柔軟
性、臭気、色、及び、液性の4点について評価した。対
照品として、用いたカチオン性界面活性剤18質量%に
代えて、ジ硬化牛脂アルキルジメチルアンモニウムクロ
リドを12質量%用いたほかは、上記と同様の組成に調
製した組成物を用いた。結果を表4に示す。
物で木綿タオルを処理したものを、対照品と一対比較し
た。 ・対照品と比較して、柔軟性が同等である・・・○ ・対照品と比較して、柔軟性が劣る・・・×
・○ ・層分離したり、ゲル化する。対照品と比較して流動性
が低下する・・・×
成と同様にして、中間体のアルカノールアミンエステル
(分子量616)を得た。
おいて、ジメチル硫酸の量を、53.3g(0.423
モル)に変え、エタノールの量を約63gに変えたほか
は、実施例1と同様にして表2に示すカチオン性界面活
性剤を得た。
ついて、実施例1と同様にして評価を行なった。結果を
表5に示す。
成と同様にして、中間体のアルカノールアミンエステル
(分子量616)を得た。
280g(0.455モル)及びエタノール5.4g
を、温度計、滴下ロート、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。その後、90℃に加熱
し、ジメチル硫酸56.2g(0.445モル)を1時
間かけて滴下した。滴下終了後、更にそのままの状態で
1時間攪拌した。反応終了後、約60gのエタノールを
滴下しながら冷却し、エタノール溶液を調製し、表2に
示すカチオン性界面活性剤を得た。
ついて、実施例1と同様にして評価を行なった。結果を
表5に示す。
成と同様にして、中間体のアルカノールアミンエステル
(分子量616)を得た。
おいて、加熱の温度を、115℃に変え、滴下時間を
1.5時間に変え、エタノールの量を約64gに変えた
ほかは、実施例1と同様にしてカチオン性界面活性剤を
得た。
ついて、実施例1と同様にして評価を行なった。結果を
表5に示す。
ン酸メチル40質量%とパルミチン酸メチル15質量%
とを含む脂肪酸低級アルキルエステルの混合物(ライオ
ン株式会社製、パステルM180、パステルM181、
パステルM16の混合物)1034g(3.52モ
ル)、トリエタノールアミン300g(2.01モ
ル)、酸化マグネシウム1.06g、及び、20%水酸
化ナトリウム水溶液6.67g(エステル交換触媒:モ
ル比(ナトリウム化合物/マグネシウム化合物)=1.
26/1、前記脂肪酸低級アルキルエステル及びトリエ
タノールアミンの総質量に対する触媒使用量:0.18
質量%)を、攪拌器、分縮器、冷却器、温度計及び窒素
導入管を備えた2Lの4つ口フラスコに仕込んだ。窒素
置換を行った後、窒素を0.40L/minの流量で流
しておいた。1.5℃/minの速度で170℃まで昇
温し、8時間反応させた。未反応メチルエステルが1質
量%以下であることを確認し、反応を停止した。得られ
た生成物から、触媒由来である脂肪酸塩をろ過除去し、
中間体のアルカノールアミンエステルを得た。アミン価
を測定し、分子量を求めると621であった。
>得られたアルカノールアミンエステルの外観を、実施
例1と同様にして評価した。結果を表4に示す。
280g(0.451モル)を、温度計、滴下ロート及
び冷却器を備えた1Lの4つ口フラスコに仕込み、窒素
置換した。その後、50℃に加熱し、ジメチル硫酸5
6.9g(0.451モル)を1時間かけて滴下した。
反応熱により反応温度が上昇し、ジメチル硫酸滴下終了
時点で、85℃に到達した。そのまま85℃に保ち2時
間攪拌した。反応終了後、約64gのエタノールを滴下
しながら冷却し、エタノール溶液を調製し、カチオン性
界面活性剤を得た。
ついて、実施例1と同様にして評価を行なった。結果を
表4に示す。
成と同様にして、中間体のアルカノールアミンエステル
(分子量621)を得た。
21)560g(0.902モル)を、温度計、滴下ロ
ート、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50℃に加熱し、ジメチル硫酸11
0.3g(0.875モル)を1時間かけて滴下した。
反応熱による急激な温度上昇が無いように少しずつ温度
を調節し、ジメチル硫酸滴下終了時点で、85℃に到達
させた。そのまま85℃に保ち2時間攪拌した。反応終
了後、生成物を二分した。二分したうちの一方、約32
0gの生成物に対し、約61gのイソプロパノールを滴
下しながら冷却し、イソプロパノール溶液を調製し、カ
チオン性界面活性剤を得た。
ついて、実施例1と同様にして評価を行なった。結果を
表4に示す。
成と同様にして、中間体のアルカノールアミンエステル
(分子量621)を得た。
生成物を二分したうちの残りの生成物、約330gに対
して、イソプロパノール約50g及びイオン交換水約1
3gを、予め混合したものを滴下しながら冷却し、イソ
プロパノール水溶液を調製し、カチオン性界面活性剤を
得た。
ついて、実施例1と同様にして評価を行なった。結果を
表5に示す。
ン酸メチル35質量%とパルミチン酸メチル20質量%
とを含む脂肪酸低級アルキルエステルの混合物(ライオ
ン株式会社、パステルM180、パステルM181、パ
ステルM16の混合物)785g(2.68モル)、ト
リエタノールアミン250g(1.68モル)、酸化マ
グネシウム0.52g、及び、14%水酸化ナトリウム
水溶液3.71g(エステル交換触媒;モル比(ナトリ
ウム化合物/マグネシウム化合物)=1.01/1、前
記脂肪酸低級アルキルエステル及びトリエタノールアミ
ンの総質量に対する触媒使用量:0.10質量%)を、
攪拌器、分縮器、冷却器、温度計、及び、窒素導入管を
備えた2Lの4つ口フラスコに仕込んだ。窒素置換を行
った後、窒素を0.52L/minの流量で流しておい
た。1.5℃/minの速度で190℃まで昇温して、
6時間反応させた。未反応メチルエステルが1質量%以
下であることを確認し、反応を停止した。得られた生成
物から触媒由来である脂肪酸塩をろ過除去し、中間体の
アルカノールアミンエステルを得た。アミン価を測定
し、分子量を求めると582であった。
>得られたアルカノールアミンエステルの外観を、実施
例1と同様にして評価した。結果を表4に示す。
300g(0.515モル)を、温度計、滴下ロート及
び冷却器を備えた1Lの4つ口フラスコに仕込み、窒素
置換した。その後、60℃に加熱し、ジメチル硫酸6
3.7g(0.505モル)を1時間かけて滴下した。
反応熱による急激な温度上昇が無いように少しずつ温度
を調節し、ジメチル硫酸滴下終了時点で、ジメチル硫酸
滴下終了時点で、90℃に到達させた。そのまま90℃
に保ち1.5時間攪拌した。反応終了後、約69gのエ
タノールを滴下しながら冷却し、エタノール溶液を調製
し、カチオン性界面活性剤を得た。すべての操作は窒素
微量流通下で行った。
ついて、実施例1と同様にして評価を行なった。結果を
表4に示す。
成と同様にして、中間体のアルカノールアミンエステル
(分子量582)を得た。
270g(0.464モル)を、温度計、滴下ロート及
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、85℃に加熱し、ジメチル硫酸57.4g
(0.455モル)を1時間かけて滴下した。ジメチル
硫酸滴下終了後、95℃に保ち1時間攪拌した。反応終
了後、約62gのイソプロパノールを滴下しながら冷却
し、イソプロパノール溶液を調製し、カチオン性界面活
性剤を得た。すべての操作は窒素微量流通下で行った。
ついて、実施例1と同様にして評価を行なった。結果を
表4に示す。
ン酸メチル35質量%とパルミチン酸メチル20質量%
を含む脂肪酸低級アルキルエステルの混合物(ライオン
株式会社製、パステルM180、パステルM181、パ
ステルM16の混合物)785g(2.68モル)、ト
リエタノールアミン250g(1.68モル)、酸化マ
グネシウム0.52g、及び、14%水酸化ナトリウム
水溶液3.70g(エステル交換触媒;モル比(ナトリ
ウム化合物/マグネシウム化合物)=1.01/1、前
記脂肪酸低級アルキルエステル及びトリエタノールアミ
ンの総質量に対する触媒使用量:0.10質量%)を攪
拌器、分縮器、冷却器、温度計,及び、窒素導入管を備
えた2Lの4つ口フラスコに仕込んだ。窒素置換を行っ
た後、窒素を0.10L/minの流量で流しておい
た。1.5℃/minの速度で180℃まで昇温して、
4時間で反応を停止させた。未反応メチルエステルは
5.2質量%であった。得られた生成物から触媒由来で
ある脂肪酸塩をろ過除去し、中間体のアルカノールアミ
ンエステルを得た。アミン価を測定し、分子量を求める
と577であった。
>得られたアルカノールアミンエステルの外観を、実施
例1と同様にして評価した。結果を表5に示す。
77)300g(0.520モル)を温度計、滴下ロー
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、90℃に加熱し、ジメチル硫酸64.
3g(0.510モル)を1時間かけて滴下した。その
まま90℃に保ち1時間攪拌した。反応終了後、約69
gのエタノールを滴下しながら冷却し、エタノール溶液
を調製し、カチオン性界面活性剤を得た。すべての操作
は窒素微量流通下で行った。
ついて、実施例1と同様にして評価を行なった。結果を
表5に示す。
ン酸メチル45質量%とパルミチン酸メチル15質量%
を含む脂肪酸低級アルキルエステルの混合物(ライオン
株式会社製、パステルM180、パステルM181、パ
ステルM16の混合物)1034g(3.52モル)、
トリエタノールアミン300g(2.01モル)、酸化
マグネシウム1.06g、及び、20%水酸化カリウム
水溶液9.30g(エステル交換触媒;モル比(ナトリ
ウム化合物/マグネシウム化合物)=1.26/1、前
記脂肪酸低級アルキルエステル及びトリエタノールアミ
ンの総質量に対する触媒使用量:0.22質量%)を攪
拌器、分縮器、冷却器、温度計および窒素導入管を備え
た2Lの4つ口フラスコに仕込んだ。窒素置換を行った
後、70kPaまで減圧した後、1.5℃/minの速
度で170℃まで昇温した。圧力を徐々に3kPaまで
低下させ、7時間反応させた。未反応メチルエステルが
1%以下であることを確認し、反応を停止した。得られ
た生成物から触媒由来である脂肪酸塩をろ過除去し、中
間体のアルカノールアミンエステルを得た。アミン価を
測定し、分子量を求めると610であった。
>得られたアルカノールアミンエステルの外観を、実施
例1と同様にして評価した。結果を表5に示す。
槽に3日間保存したところ、澱が発生した。そのため、
4級化反応は行わず、以後の評価を中断した。
成と同様にして、中間体のアルカノールアミンエステル
(分子量585)を得た。
300g(0.513モル)を、温度計、滴下ロート及
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、95℃に加熱し、ジメチル硫酸64.4g
(0.510モル)を1時間かけて滴下(滴下温度:9
5℃)した。ジメチル硫酸滴下終了後、95℃に保ち1
時間攪拌した。反応終了後、約70gのイソプロパノー
ルを滴下しながら冷却し、イソプロパノール溶液を調製
し、カチオン性界面活性剤を得た。すべての操作は窒素
微量流通下で行った。
ついて、実施例1と同様にして評価を行なった。結果を
表6に示す。
成と同様にして、中間体のアルカノールアミンエステル
(分子量585)を得た。
300g(0.513モル)を、温度計、滴下ロート及
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、103℃に加熱し、ジメチル硫酸63.4g
(0.503モル)を1時間かけて滴下(滴下温度:1
03℃)した。ジメチル硫酸滴下終了後、103℃に保
ち1時間攪拌した。反応終了後、約69gのイソプロパ
ノールを滴下しながら冷却し、イソプロパノール溶液を
調製し、カチオン性界面活性剤を得た。すべての操作は
窒素微量流通下で行った。
ついて、実施例1と同様にして評価を行なった。結果を
表6に示す。
成と同様にして、中間体のアルカノールアミンエステル
(分子量585)を得た。
300g(0.513モル)を、温度計、滴下ロート及
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、50℃に加熱し、反応温度による急激な温度上
昇が無いように少しずつ温度を調節し、ジメチル硫酸6
2.7g(0.497モル)を滴下し85℃に到達させ
た。ジメチル硫酸滴下終了後、85℃に保ち1時間半攪
拌した。反応終了後、水2g及び約67gのイソプロパ
ノールを予め混合したものを滴下しながら希釈し、イソ
プロパノール溶液を調製し、カチオン性界面活性剤を得
た。すべての操作は窒素微量流通下で行った。
ついて、実施例1と同様にして評価を行なった。結果を
表6に示す。
成において、「4時間で反応を停止」を「6時間で反応
を停止」に変え、未反応メチルエステルの量を2.7質
量%としたほかは、比較例5と同様にして、中間体のア
ルカノールアミンエステル(分子量573)を得た。
300g(0.524モル)を、温度計、滴下ロート及
び冷却器を備えた4つ口フラスコに入れ窒素置よる急激
な温度上昇が無いように少しずつ温度を調節し換した。
次いで、50℃に加熱し、反応温度に、ジメチル硫酸6
4.7g(0.513モル)を滴下し85℃に到達させ
た。ジメチル硫酸滴下終了後、87℃に保ち1時間半攪
拌した。反応終了後、約70gのイソプロパノールを予
め混合したものを滴下しながら希釈し、イソプロパノー
ル溶液を調製し、カチオン性界面活性剤を得た。すべて
の操作は窒素微量流通下で行った。
ついて、実施例1と同様にして評価を行なった。結果を
表6に示す。
面活性剤における各組成(カチオン性化合物、アルカノ
ールアミンエステル、アミンモノアルキル硫酸塩、及
び、硫酸エステル型ベタイン化合物)の具体的構造を以
下に示す。実施例1〜9で得られたカチオン性界面活性
剤は、下記(a)〜(l)を含む混合物である。
素数16、18のアルキル基及びアルケニル基のいずれ
かであり、任意に選択される。又同一分子内において
も、炭素数16、18のアルキル基及びアルケニル基の
組み合わせは任意に選択される。
優れ、色調の良好なカチオン性界面活性剤及びその効率
的な製造方法を提供することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 下記成分(i)乃至(vi)の合計10
0質量部に対し、下記式(1)及び(2)の少なくとも
いずれかで表されるカチオン性化合物(i)を75質量
部以上、下記式(3)及び(4)の少なくともいずれか
で表されるアルカノールアミンエステル(ii)を7.
5質量部以下、下記式(5)及び(6)の少なくともい
ずれかで表されるアミンモノアルキル硫酸塩(iii)
を12.5質量部以下、脂肪酸低級アルキルエステル
(iv)を2.5質量部以下、下記式(7)及び(8)
の少なくともいずれかで表される硫酸エステル型ベタイ
ン化合物(v)を7.5質量部以下、及び、水(vi)
を0.5質量部以下含有し、かつ、下記式(A)で表わ
されるカチオン化度が0.85以上であることを特徴と
するカチオン性界面活性剤。式(A) 【数1】 【化1】 【化2】 式(1)において、R1は、炭素数1〜4のアルキル
基、−CH2CHR4OH、及び、−CH2CHR4O
COR5基のいずれか(式(1)において、R4は、H
及び−CH3のいずれかであり、式(1)及び(2)に
おいて、R5は、炭素数7〜23のアルキル基及びアル
ケニル基のいずれかである。)を表す。R 2は、−(C
H2)nNHCOR5(nは2〜3である。)、−CH
2CHR4OH、及び、−CH2CHR4OCOR5の
いずれかを表す。R3は、−CH2CHR4OH及び−
CH2CHR4OCOR5のいずれかを表す。R2及び
R3の少なくともいずれかは、−CH2CHR4OCO
R5である。式(1)及び(2)において、R6は−C
H3及び−C2H5のいずれかを表す。Xは、−SO4
R6を表す。 【化3】 【化4】 式(3)において、R7は、炭素数1〜4のアルキル
基、−CH2CHR12OH、及び−CH2CHR12
OCOR11のいずれかを表す(式(3)において、R
12は、H及び−CH3のいずれかである。)。R
8は、−(CH2)nNHCOR11(nは2〜3であ
る。)、−CH2CHR12OH、及び、−CH2CH
R12OCOR11のいずれかを表す。R9は、−CH
2CHR12OH及び−CH2CHR12OCOR11
のいずれかを表す。R8及びR9の少なくともいずれか
は、−CH2CHR12OCOR11である。式(4)
において、R 10は、−CH3及び−C2H5、のいず
れかを表す。式(3)及び(4)において、R11は、
炭素数7〜23のアルキル基及びアルケニル基のいずれ
かである。 【化5】 【化6】 式(5)において、R13は、炭素数1〜4のアルキル
基、−CH2CHR18OH、及び−CH2CHR18
OCOR17のいずれかを表す(式(5)において、R
18は、H及び−CH3のいずれかである。)。R14
は、−(CH2)nNHCOR17(nは2〜3であ
る。)、−CH2CHR18OH、及び、−CH2CH
R18OCOR17のいずれかを表す。R15は、−C
H2CHR18OH及び−CH2CHR18OCOR
17のいずれかを表す。R14及びR15の少なくとも
いずれかは、−CH2CHR4OCOR5である。式
(6)において、R16は、−CH3及び−C2H5の
いずれかを表す。式(5)及び(6)において、R17
は、炭素数7〜23のアルキル基及びアルケニル基のい
ずれかである。Yは−SO4R16である。 【化7】 【化8】 式(7)及び(8)において、R19は、−CH3及び
−C2H5のいずれかを表す。式(7)において、R
20は、炭素数1〜4のアルキル基、−CH2CHR
24OH、及び、−CH2CHR24OCOR23のい
ずれかを表す(式(7)及び(8)において、R
23は、炭素数7〜23のアルキル及びアルケニル基の
いずれかである。R24は、H及び−CH3のいずれか
である。)。R21は、−(CH2)nNHCOR
23(nは2〜3である。)、−CH2CHR24O
H、−CH2CHR24OCOR23、及び、R22O
SO3 −のいずれかを表す。R22は、−CH2CHR
24を表す。Zは、R22OSO3 −及び−CH 2CH
R24OCOR23のいずれかを表す。式(8)では、
同一分子内に少なくとも1以上のR22OSO3 −を含
む。 - 【請求項2】 脂肪酸低級アルキルエステル及びアルカ
ノールアミンを、ナトリウム化合物及びマグネシウム化
合物をモル比(ナトリウム化合物/マグネシウム化合
物)で1/4.0〜4.0/1含むエステル交換触媒
を、前記脂肪酸低級アルキルエステル及びアルカノール
アミンの総質量に対し、0.02〜2.0質量%用いて
反応させ、アルカノールアミンエステルを得た後、請求
項1に記載のカチオン性界面活性剤を得ることを特徴と
するカチオン性界面活性剤の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001204004A JP5080706B2 (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | カチオン性界面活性剤組成物 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001204004A JP5080706B2 (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | カチオン性界面活性剤組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003012471A true JP2003012471A (ja) | 2003-01-15 |
JP5080706B2 JP5080706B2 (ja) | 2012-11-21 |
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JP2001204004A Expired - Lifetime JP5080706B2 (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | カチオン性界面活性剤組成物 |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001181244A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-03 | Lion Corp | エステル結合を含むカチオン界面活性剤組成物及びその調製方法 |
JP2001181971A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-03 | Lion Corp | エステル結合を含むカチオン界面活性剤組成物 |
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-
2001
- 2001-07-04 JP JP2001204004A patent/JP5080706B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
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