JP2003096028A

JP2003096028A - 新規カーボネート化合物

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Publication number: JP2003096028A
Application number: JP2001297471A
Authority: JP
Inventors: Shohei Umezawa; 昌平梅澤; Koji Beppu; 耕次別府
Original assignee: Asahi Denka Kogyo KK
Current assignee: Adeka Corp
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP4889895B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、良好な加水分解安定性を有し、且
つ生分解性の高い非イオン性界面活性剤とすることので
きる新規なカーボネート化合物を提供することを目的と
する。【解決手段】本発明は、次式（１）【化１】（式中、Ｒ¹は、炭素原子数４〜３２の炭化水素基、Ａ
はｍ価（但し、ｍ≧３）の多価アルコール残基であり、
ｎ＝１〜〔ｍ−１〕の数である。）で示される新規カー
ボネート化合物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性の界面活
性剤あるいは帯電防止剤の有効成分として有用な新規カ
ーボネート化合物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、環境への残留が少ない非イオン性
界面活性剤として、例えば、グリセリン、ポリグリセリ
ン、ペンタエリスリット、ソルビタン、蔗糖、ポリアル
キレングリコール等の多価アルコールの脂肪酸エステル
が知られている。これらの非イオン性界面活性剤は高い
界面活性能を有するが、エステル基を含有するために加
水分解を受けやすく、含水系で使用する場合には徐々に
加水分解を受け、長期間の保存安定性に欠けるという欠
点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明が解決
しようとする課題は、良好な加水分解安定性を有し、且
つ生分解性の高い非イオン性界面活性剤とすることので
きる新規なカーボネート化合物を提供することにある。
また、そのような非イオン性界面活性剤を提供すること
にある。また、このような非イオン性界面活性剤を用い
た帯電防止剤を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記に鑑み
鋭意研究の結果本発明に到達した。即ち本発明は、次式
（１）

【化４】（式中、Ｒ¹は、炭素原子数４〜３２の炭化水素基、Ａ
はｍ価（但し、ｍ≧３）の多価アルコール残基であり、
ｎ＝１〜〔ｍ−１〕の数である。）で示される新規カー
ボネート化合物である。

【０００５】また、本発明は、次式（１）

【化５】（式中、Ｒ¹は、炭素原子数４〜３２の炭化水素基、Ａ
はｍ価（但し、ｍ≧３）の多価アルコール残基であり、
ｎ＝１〜〔ｍ−１〕の数である。）で示される化合物
（１）からなる界面活性剤である。

【０００６】また、本発明は、Ｒ¹が、炭素原子数６〜
２４の直鎖又は分岐鎖の、アルキル基若しくはアルケニ
ル基である上記の界面活性剤である。

【０００７】また、本発明は、Ａが次式（２）

【化６】（式中、ｋ＝２〜１２の数である。）で示されるポリグ
リセリンの残基である上記の界面活性剤である。

【０００８】また、本発明は、上記の界面活性剤を必須
の成分とすることを特徴とする帯電防止剤である。

【０００９】

【発明の実施の形態】上記式（１）で示される本発明の
新規なカーボネート化合物（以下化合物（１）という）
において、Ｒ¹は、炭素原子数４〜３２、好ましくは６
〜２４の炭化水素基である。化合物（１）は界面活性剤
として有用であるが、特に、Ｒ¹が炭素原子数６〜２４
の直鎖又は分岐鎖の、アルキル基若しくはアルケニル基
であると、生分解性が高く好ましい界面活性剤あるい
は、好ましい帯電防止剤の有効成分となる。

【００１０】このようなＲ¹としては例えば、ヘキシル
基、２級ヘキシル基、ヘプチル基、２級ヘプチル基、オ
クチル基、２−エチルヘキシル基、２級オクチル基、ノ
ニル基、２級ノニル基、デシル基、２級デシル基、ウン
デシル基、２級ウンデシル基、ドデシル基、２級ドデシ
ル基、トリデシル基、イソトリデシル基、２級トリデシ
ル基、テトラデシル基、２級テトラデシル基、ヘキサデ
シル基、２級ヘキサデシル基、ステアリル基、イソステ
アリル基、エイコシル基、ドコシル基、テトラコシル
基、２−ブチルオクチル基、２−ブチルデシル基、２−
ヘキシルオクチル基、２−ヘキシルデシル基、２−オク
チルデシル基、２−ヘキシルドデシル基、２−オクチル
ドデシル基、２−デシルテトラデシル基、２−ドデシル
ヘキサデシル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテ
ニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ド
デセニル基、テトラデセニル基、オレイル基等を挙げる
ことができる。

【００１１】化合物（１）において、Ａは、ｍ価の多価
アルコール残基である。ここで、ｍは３以上、好ましく
は３〜１６、さらに好ましくは３〜８である。Ａとし
て、トリメチロールプロパン、エリスリトール、ペンタ
エリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ソルビト
ール、マンニトール、ジペンタエリスリトール、コレス
テロール等を挙げることができ、また上記式（２）で示
されるグリセリン或いはポリグリセリンも挙げることが
できる。

【００１２】これらの中でも、上記式（２）で示される
ポリグリセリンの残基であると、帯電防止剤の有効成分
として好ましい界面活性剤となり、より好ましくは上記
式（２）においてｋ＝２〜６であることがよい。

【００１３】本発明の化合物（１）は上記の通りｎ＝１
〜〔ｍ−１〕の数である。従って、Ａの多価アルコール
残基には１個以上の水酸基が残存しているものである。
このことにより、本発明の化合物（１）は良好な界面活
性剤として機能しうるものである。

【００１４】本発明の化合物（１）からなる界面活性剤
は、Ａの多価アルコール残基中の水酸基の数及び上記Ｒ
¹（疎水基として機能する）の種類（炭素原子数などに
起因する疎水性の大小）の選択によって種々の用途に使
用できる。例えば、保湿剤、乳化剤、分散剤、可溶化
剤、湿潤剤、浸透剤、展着剤、起泡剤、消泡剤、平滑
剤、防錆剤、帯電防止剤、摩擦調整剤等として、化粧
品、洗浄剤、洗剤、フィルムの結露防止剤、農薬乳化
剤、繊維油剤、塗料添加剤、合成樹脂添加剤、潤滑油添
加剤等に好適に使用できる。

【００１５】このなかで特に、上記式（１）におけるＲ
¹が炭素原子数６〜２４の直鎖又は分岐鎖の、アルキル
基若しくはアルケニル基であると、生分解性が高く好ま
しい界面活性剤となる。

【００１６】本発明の上記化合物（１）は、このような
優れた界面活性剤として広く使用できるが、特に、Ａが
次式（２）

【化７】（式中、ｋ＝２〜１２の数である。）で示されるポリグ
リセリンの残基（好ましくはｋ＝２〜６）であると、帯
電防止剤として特に有用であり、例えば、ポリカーボネ
ートなどの合成樹脂に添加した場合に良好な表面固有抵
抗値を与えるものである。

【００１７】次に、本発明の化合物の製法について説明
する。本発明の化合物は、種々の公知の反応若しくはそ
れらの組合せにより得ることができるが、例えば、
（ａ）対応する塩化アルコキシカルボニルと多価アルコ
ールを反応させる方法、（ｂ）対応するカーボネート化
合物と多価アルコールをエステル交換反応させる方法、
（ｃ）対応するアルキルカーボネートアルカリ金属塩と
ハロゲン化アルキルを反応させる方法、（ｄ）対応する
ホスゲンと多価アルコールを反応させる方法等を例示す
ることができ、この中でも、（ａ）又は（ｂ）の方法に
よるのが工業化適性の点から好ましい。

【００１８】これらの反応自体は公知であるので常法に
したがえばよいが、例えば、（ａ）の方法について具体
的に説明すると、次式（３）

【化８】（式中、Ｒ¹は上記式（１）におけるものと同義であ
る。）で示される塩化アルコキシカルボニル等を反応容
器に仕込み、溶媒兼塩素捕捉剤としてピリジン（溶媒と
してのＴＨＦ或いはジオキサンと、塩素捕捉剤としての
トリエタノールアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミ
ン等を併用してもよい）を加え、反応系を０℃〜４０℃
として上記多価アルコールを徐々に加える。適度に熟成
させるなどして反応を完結させた後、ピリジン塩酸塩を
濾過して除き、濾過液を減圧下、６０〜１００℃程度で
残留するピリジンを除去すればよい。

【００１９】ここで、本発明の化合物は上記の通り、多
価アルコール残基に最低１つの水酸基が残存しているも
のであり、塩化アルコキシカルボニルと多価アルコール
の割合は、得ようとする化合物にいくつの水酸基を残存
させるかによって、又、用いる多価アルコールの価数に
よって、適宜選択すればよい。但し、この種の反応はあ
る程度の分布を示すのが通常であるので、場合によって
は水酸基を含有しない化合物も副生する可能性がある
が、蒸留、クロマトグラフ等公知の手法によってこのよ
うな副生成物を除去することができる。また、界面活性
剤や帯電防止剤の用途によっては上記水酸基を含有しな
い副生成物が混合されていても支障のない場合があり、
このような場合はそのまま混合物として用いることもで
きる。

【００２０】

【実施例】以下、実施例を挙げ更に本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。〔実施例１〕攪拌機、窒素導入管、温度計を備えた３０
０ｍＬの４つ口フラスコに、グリセリン９．２ｇ（０．
１モル）及び、ピリジン８０ｇを仕込み、氷浴中で攪拌
しながら２−エチルヘキシルクロロホルメート１９．２
ｇ（０．１モル）を１時間かけて徐々に滴下した。滴下
終了後、室温にて２時間攪拌して反応を完結させた。フ
ラスコ中のピリジン塩酸塩を濾過して除き、濾液を８０
℃、１ｋＰａにて１時間蒸留して残留ピリジンを除去
し、淡い黄色油状の生成物２６．４ｇを得た。得られた
生成物をヘキサン／アセトン混合溶媒によるシリカゲル
カラムクロマトグラフィーで精製して、¹Ｈ−ＮＭＲ分
析した結果、４．１２ｐｐｍ付近にカーボネートのα位
のメチレンのピーク、４．２０ｐｐｍ付近にカーボネー
トのもう一方のα位のメチレンピーク、３．３１〜３．
３８ｐｐｍ付近グリセリン残基のメチン、メチレンのピ
ーク、１．６５ｐｐｍ付近にアルキルメチレン及びメチ
ンのピーク、０．８９ｐｐｍ付近にアルキルのω位メチ
ルのピークが検出されまた、元素分析の結果はＣ５
８．２４％、Ｈ９．６８％、Ｏ３２．０２％であ
り、以下の構造の化合物

【化９】を４４．４重量％含有していた。その他にジエステル体
を含有していた。

【００２１】〔実施例２〕実施例１と同様の要領にて、
表１に示した原料を表１に示した割合で使用して生成物
を得た。得られた生成物の主成分とその割合は以下の通
りであった。モノエステル体：２７．６重量％ジエステル体：３４．５重量％トリエステル体：２１．５重量％

【００２２】〔実施例３〕実施例１と同様の要領にて、
表１に示した原料を表１に示した割合で使用して生成物
を得た。得られた生成物の主成分とその割合は以下の通
りであった。モノエステル体：４０．９重量％ジエステル体：１９．５重量％トリエステル体：４．６重量％

【００２３】〔実施例４〕実施例１と同様の要領にて、
表１に示した原料を表１に示した割合で使用して生成物
を得た。得られた生成物の主成分とその割合は以下の通
りであった。モノエステル体：３７．０重量％ジエステル体：３０．０重量％トリエステル体：１２．２重量％

【００２４】〔実施例５〕実施例１と同様の要領にて、
表１に示した原料を表１に示した割合で使用して生成物
を得た。得られた生成物の主成分とその割合は以下の通
りであった。モノエステル体：４０．０重量％ジエステル体：１８．２重量％トリエステル体：４．４重量％

【００２５】〔実施例６〕実施例１と同様の要領にて、
表１に示した原料を表１に示した割合で使用して生成物
を得た。得られた生成物の主成分とその割合は以下の通
りであった。モノエステル体：３７．３重量％ジエステル体：２８．０重量％トリエステル体：１１．２重量％

【００２６】〔実施例７〕実施例１と同様の要領にて、
表１に示した原料を表１に示した割合で使用して生成物
を得た。得られた生成物の主成分とその割合は以下の通
りであった。モノエステル体：２９．４重量％ジエステル体：３２．６重量％トリエステル体：１９．３重量％

【００２７】〔実施例８〕実施例１と同様の要領にて、
表１に示した原料を表１に示した割合で使用して生成物
を得た。得られた生成物の主成分とその割合は以下の通
りであった。モノエステル体：３８．６重量％ジエステル体：１９．３重量％トリエステル体：５．８重量％

【００２８】〔実施例９〕実施例１と同様の要領にて、
表１に示した原料を表１に示した割合で使用して生成物
を得た。得られた生成物の主成分とその割合は以下の通
りであった。モノエステル体：２６．９重量％ジエステル体：２９．９重量％トリエステル体：１９．９重量％

【００２９】〔実施例１０〕実施例１と同様の要領に
て、表１に示した原料を表１に示した割合で使用して生
成物を得た。得られた生成物の主成分とその割合は以下
の通りであった。モノエステル体：１２．４重量％ジエステル体：２３．３重量％トリエステル体：２６．２重量％

【００３０】〔実施例１１〕実施例１と同様の要領に
て、表１に示した原料を表１に示した割合で使用して生
成物を得た。得られた生成物の主成分とその割合は以下
の通りであった。モノエステル体：４０．２重量％ジエステル体：２０．１重量％トリエステル体：５．１重量％

【００３１】〔実施例１２〕実施例１と同様の要領に
て、表１に示した原料を表１に示した割合で使用して生
成物を得た。得られた生成物の主成分とその割合は以下
の通りであった。モノエステル体：３９．９重量％ジエステル体：１８．５重量％トリエステル体：３．６重量％

【００３２】〔実施例１３〕実施例１と同様の要領に
て、表１に示した原料を表１に示した割合で使用して生
成物を得た。得られた生成物の主成分とその割合は以下
の通りであった。モノエステル体：３８．８重量％ジエステル体：２０．５重量％トリエステル体：５．１重量％

【００３３】〔実施例１４〕実施例１と同様の要領に
て、表１に示した原料を表１に示した割合で使用して生
成物を得た。得られた生成物の主成分とその割合は以下
の通りであった。モノエステル体：３６．３重量％ジエステル体：１８．１重量％トリエステル体：４．９重量％

【００３４】〔実施例１５〕実施例１と同様の要領に
て、表１に示した原料を表１に示した割合で使用して生
成物を得た。得られた生成物の主成分とその割合は以下
の通りであった。モノエステル体：３７．０重量％ジエステル体：１６．５重量％トリエステル体：６．３重量％

【００３５】

【表１】 ^(a)：式（２）中のｋが平均３．２で、ＯＨＶ＝１１４
０のポリグリセリン^(b) ：式（２）中のｋが平均４．５で、ＯＨＶ＝１０４
０のポリグリセリン^(c) ：式（２）中のｋが平均８．９で、ＯＨＶ＝９０３
のポリグリセリン

【００３６】〔実施例１６〜３０〕上記実施例１〜１５
で得られた本発明の化合物を含有する生成物の０．１重
量％水溶液を作成し、その２５℃における表面張力をウ
イルヘルミ法によって測定した。また、活性汚泥を使用
したＯＥＣＤ−３０１Ｄ法によって生分解性を試験し、
２８日目の生分解率を求めた。結果を表２に示す。いず
れも良好な界面活性能及び生分解性を示した。

【００３７】

【表２】

【００３８】〔実施例３１〜３９、比較例１〜４〕上記
実施例２〜１０で得られた本発明の化合物を含有する生
成物、及び比較のため下記比較品１〜４の各１００重量
部を、担体であるシリカ粉（トクヤマ製、商品名：トク
シールＮＰ）４０重量部に含浸させて各種帯電防止剤を
得た。比較品１：ポリエチレングリコール（分子量４０００）比較品２：ノニルフェノールサルフェートのエチレンオ
キサイド３０モル付加物比較品３：ビスフェノールＡのエチレンオキサイド２０
モル付加物比較品４：グリセリンモノステアレートビスフェノールＡ型ポリカーボネートとＡＢＳ樹脂の割
合が８：２であるポリマーアロイ１００重量部に、これ
らの帯電防止剤を５重量部配合し、押し出し機で２８０
℃、１５ｒｐｍの条件でペレットを作成した。

【００３９】このペレットを射出成形機を使用し、２８
０℃の条件で、直径１０ｃｍ、厚さ１ｍｍの試験シート
を作成した。この試験シートを用いて、表面固有抵抗値
を下記条件にて測定し、帯電防止性を評価した。測定装置：アドバンテスト社製デジタル超高抵抗計Ｒ８
３４０測定温度：２３℃ 測定湿度：６０％印加電圧：５００Ｖ印加時間：１分間

【００４０】尚、測定は、成形加工後、温度２３℃、湿
度６０％の条件で２４時間経過後の試験シート、及びこ
の１日後の試験シートを攪拌された４０℃の水中に１時
間浸漬した後、水滴をガーゼで拭取った直後の試験シー
トの両者について表面固有抵抗値を測定した。結果を表
３に示す。本発明の帯電防止剤はいずれも良好な帯電防
止能を有し、水洗後であってもしの帯電防止能が劣化す
ることのない良好なものであった。

【００４１】

【表３】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】次式（１）【化１】（式中、Ｒ¹は、炭素原子数４〜３２の炭化水素基、Ａ
はｍ価（但し、ｍ≧３）の多価アルコール残基であり、
ｎ＝１〜〔ｍ−１〕の数である。）で示される新規カー
ボネート化合物。
【請求項２】次式（１）【化２】（式中、Ｒ¹は、炭素原子数４〜３２の炭化水素基、Ａ
はｍ価（但し、ｍ≧３）の多価アルコール残基であり、
ｎ＝１〜〔ｍ−１〕の数である。）で示される化合物
（１）からなる界面活性剤。
【請求項３】Ｒ¹が、炭素原子数６〜２４の直鎖又は
分岐鎖の、アルキル基若しくはアルケニル基である、請
求項２に記載の界面活性剤。
【請求項４】Ａが次式（２）【化３】（式中、ｋ＝２〜１２の数である。）で示されるポリグ
リセリンの残基である請求項２又は請求項３に記載の界
面活性剤。
【請求項５】請求項２〜請求項４の何れか一項に記載
の界面活性剤を必須の成分とすることを特徴とする帯電
防止剤。
【請求項６】請求項４に記載の界面活性剤を必須の成
分とすることを特徴とする帯電防止剤。