JP2016098174A - カチオン性界面活性剤の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 低粘度で製造可能で、副反応を抑制した4級化率の高い、柔軟性能に優れるカチオン性界面活性剤の効率的な製造方法の提供。
【解決手段】
アルカノールアミンエステルをジアルキル硫酸により4級化するカチオン性界面活性剤の製造方法であって、工程1〜3を有する。
工程1:アルコール溶媒の使用量が0質量%以上2質量%未満であり、アルカノールアミンエステル1当量に対し、0.1当量以上0.9当量以下のジアルキル硫酸によりアルカノールアミンエステルを4級化して組成物Aを得る
工程2:アルカノールアミンエステル及びジアルキル硫酸の工程1〜3における使用量の合計100質量部に対し2.5質量部以上15質量部以下の有機溶媒と組成物Aとを混合し組成物Bを得る
工程3:組成物Bとジアルキル硫酸を混合し反応する工程であって、工程1及び工程3におけるジアルキル硫酸の使用量の合計が、工程1で使用したアルカノールアミンエステル1当量に対し、0.9当量以上1当量以下である
【選択図】なし

Description

本発明は、柔軟基剤として優れ、生分解性が良好なカチオン性界面活性剤の効率的な製造方法、並びに繊維に対して優れた柔軟性を付与するカチオン性界面活性剤に関する。
近年、繊維用柔軟剤に用いられるカチオン性界面活性剤としては、処理後の残存物が河川等の自然界に放出された場合の生分解を考慮して、トリエタノールアミンやメチルジエタノールアミン等を長鎖脂肪酸或いは脂肪酸メチルと反応させ、中間体のアルカノールアミンエステルを合成した後、塩化メチル、ジメチル硫酸又はジエチル硫酸等により4級化して得られるカチオン性界面活性剤が好適に利用されている。しかし、これらのカチオン性界面活性剤は、4級化反応の進行と共に高粘度体や固体に変化していくため、この物性変化が製造上大きな問題である。
特許文献1の実施例には、原料であるアルカノールアミンエステルにイソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤を添加して、4級化剤のジメチル硫酸で4級化する方法が開示されている。一方、特許文献2や特許文献3には、無溶媒で4級化反応を行う方法が開示されている。
特表2000−509445号公報 特開2003−277334号公報 特開平7−316124号公報
しかしながら、特許文献1記載のように、原料であるアルカノールアミンエステルにイソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤を添加して、4級化剤のジメチル硫酸で4級化すると、4級化剤とアルコール系溶剤との副反応によりモノアルキル硫酸塩等の副反応物が生成して4級化の反応率が低くなり、得られたカチオン性界面活性剤の柔軟性能が低下する問題がある。一方、特許文献2や特許文献3記載のように、無溶媒で4級化反応を行うと、4級化反応の後半では高粘度となるために、攪拌機や循環ポンプ等の機械的なせん断力が大きい高価な設備が必要である。さらに、エステル化度の高いアルカノールアミンエステルを4級化する場合には、さらに高粘度且つ流動性が無い固体状態になり、機械的なせん断力の大きな設備でも製造できないという問題がある。
従って、本発明の課題は、柔軟基剤として有用なカチオン性界面活性剤を低粘度で製造することが可能であって、増粘による操作性の低下を回避するとともに副反応を抑制することができる、4級化率の高い柔軟性能に優れるカチオン性界面活性剤の効率的な製造方法、及びそれにより製造されるカチオン性界面活性剤、並びにそれを含有する優れた柔軟性を有する柔軟剤組成物を提供することにある。
本発明によれば、アルカノールアミンエステルをジアルキル硫酸により4級化するカチオン性界面活性剤の製造方法であって、下記の工程1、工程2及び工程3を有するカチオン性界面活性剤の製造方法が提供される。
工程1:アルコール溶媒の使用量が0質量%以上2質量%未満であり、前記アルカノールアミンエステル1当量に対し、0.1当量以上0.9当量以下のジアルキル硫酸により前記アルカノールアミンエステルを4級化してカチオン性界面活性剤を含有する組成物Aを得る工程
工程2:アルカノールアミンエステル及びジアルキル硫酸の工程1〜3における使用量の合計100質量部に対し2.5質量部以上15質量部以下の有機溶媒と工程1で得た組成物Aとを混合し組成物Bを得る工程
工程3:工程2で得た組成物Bとジアルキル硫酸を混合し反応する工程であって、工程1及び工程3におけるジアルキル硫酸の使用量の合計が、工程1で使用したアルカノールアミンエステル1当量に対し、0.9当量以上1当量以下である工程
本発明によれば、工程1でジアルキル硫酸の一部を用いてアルカノールアミンエステルを実質的に無溶媒で4級化した後、工程2で有機溶媒が添加され、その後に残りのジアルキル硫酸を用いて再度の4級化反応が行われる。これによればカチオン性界面活性剤を低粘度で製造することが可能であって、機械的なせん断力の大きい高価な設備は不要であり、しかも高い4級化率が達成できる。
本発明において用いられるアルカノールアミンエステルは、例えばトリエタノールアミン等のトリアルカノールアミンと脂肪酸又は脂肪酸アルキルエステルとを反応させることによって得られる。反応に用いられる脂肪酸又は脂肪酸アルキルエステルは、牛脂脂肪酸、硬化牛脂脂肪酸、パーム油脂肪酸、硬化パーム油脂肪酸又はそれらから選ばれる2種以上の混合物のような、好ましくは炭素数8以上30以下、より好ましくは12以上24以下の長鎖脂肪酸及びその低級アルキルエステル、又は油脂等が挙げられる。アルカノールアミンエステルは生分解性及び柔軟性にすぐれる観点から好ましくはトリエタノールアミン又はメチルジエタノールアミンの脂肪酸エステル、より好ましくはトリエタノールアミンの脂肪酸エステルである。
アルカノールアミンエステルのエステル化度、即ちアルカノールアミンに対して結合する脂肪酸のモル数は、副反応の増加による柔軟性能の低下を防止する観点から好ましくは2.0以上、より好ましくは2.2以上、さらに好ましくは2.4以上、よりさらに好ましくは2.5以上、よりさらに好ましくは2.6以上、よりさらに好ましくは2.8以上であり、過剰の脂肪酸が残存することによる柔軟性能の低下を防止する観点から好ましくは3.5以下、より好ましくは3.3以下、さらに好ましくは3.2以下、よりさらに好ましくは3.0以下である。
4級化剤としてはジアルキル硫酸が用いられる。4級化剤としての反応性、経済性及び工業的入手性の観点から、ジメチル硫酸又はジエチル硫酸が好ましく用いられ、ジメチル硫酸がより好ましい。ジアルキル硫酸は後述するように工程1及び工程3のそれぞれに分割して用いられる。
工程1は、0質量%以上2質量%未満のアルコール溶媒を使用して、アルカノールアミンエステル1当量に対して0.1当量以上0.9当量以下のジアルキル硫酸により、アルカノールアミンエステルを4級化してカチオン性界面活性剤を含有する組成物Aを得る工程である。
柔軟剤製品への匂いの影響、工業的入手性、コスト等の観点から、アルコール溶媒は炭素数1以上5以下の一価アルコール又は炭素数1以上5以下の多価アルコールが好ましく、炭素数1以上5以下の一価アルコールがより好ましく、エタノール又はイソプロピルアルコールがさらに好ましい。アルコール溶媒の使用量は、副反応を抑制する観点から好ましくは1.0質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下、さらに好ましくは0.1質量%以下、よりさらに好ましくは0.05質量%以下、よりさらに好ましくは実質的に0質量%、よりさらに好ましくは0質量%である。なお、実質的に0質量%とは、原料であるアルカノールアミンエステルを製造する際等に不可避的に混入することを許容することを表す。
工程1におけるジアルキル硫酸の使用量は、アルカノールアミンエステル1当量に対して0.1当量以上0.9当量以下である。工程1におけるジアルキル硫酸の使用量は、4級化率の向上の観点から好ましくは0.2当量以上、より好ましくは0.4当量以上、さらに好ましくは0.5当量以上、よりさらに好ましくは0.65当量以上、よりさらに好ましくは0.75当量以上であり、粘度を低減させて設備負荷を減らす観点から好ましくは0.88当量以下、より好ましくは0.85当量以下である。なお、4級化反応の進行と共に組成物Aの粘度が増大する。
ジアルキル硫酸の供給温度は、反応速度向上の観点から好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上であり、匂い悪化の抑制及び副反応の抑制の観点から好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、さらに好ましくは80℃以下である。また供給時間は、副反応を抑制する観点から好ましくは0.1時間以上、より好ましくは0.25時間以上、さらに好ましくは0.5時間以上であり、生産性の観点から好ましくは20時間以下、より好ましくは10時間以下、さらに好ましくは5時間以下、よりさらに好ましくは2時間以下である。
4級化反応は常圧下で行っても、加圧下又は減圧下で行ってもよい。反応圧力は、絶対圧力で、設備負荷の観点から好ましくは0.09MPa以上、より好ましくは0.10MPa以上であり、好ましくは0.5MPa以下、より好ましくは0.2MPa以下、さらに好ましくは0.11MPa以下である。
工程1でアルカノールアミンエステルをジアルキル硫酸により4級化した後、熟成を行うことが好ましい。反応速度の向上の観点から熟成温度は好ましくは30℃以上であり、より好ましくは50℃以上である。また匂い悪化の抑制及び副反応の抑制の観点から、熟成温度は好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下である。熟成時間は、未反応原料を低減させ反応性を向上させる観点から好ましくは0.5時間以上、より好ましくは1時間以上であり、生産性の観点から好ましくは10時間以下、より好ましくは5時間以下、さらに好ましくは3時間以下である。
熟成は常圧下で行っても、加圧下又は減圧下で行ってもよい。熟成時の圧力の好ましい範囲は4級化反応時の圧力の好ましい範囲と同様である。
工程1で得られるカチオン性界面活性剤を含有する組成物Aの粘度は、反応性の観点から、好ましくは50mPa・s以上、より好ましくは100mPa・s以上、さらに好ましくは500mPa・s以上、よりさらに好ましくは1000mPa・s以上、よりさらに好ましくは10000mPa・s以上、よりさらに好ましくは15000mPa・s以上であり、設備負荷を減らす観点から、好ましくは50000mPa・s以下、より好ましくは35000mPa・s以下、さらに好ましくは25000mPa・s以下である。
工程2は、アルカノールアミンエステル及びジアルキル硫酸の工程1〜3における使用量の合計100質量部に対し2.5質量部以上15質量部以下の有機溶媒と工程1で得た組成物Aとを混合し、組成物Bを得る工程である。
有機溶媒は工程1で使用可能なアルコール溶媒と同じでも異なっていてもよく、柔軟剤製品への匂いの影響、工業的入手性、及びコスト等の観点から、好ましくは炭素数2以上3以下のアルコール及び下記一般式(1)から選ばれる少なくとも1種の有機溶媒である。
−O−(AO)−R (1)
式中、R及びRは同一又は異なって、水素、炭素数1以上30以下のアルキル基、炭素数1以上30以下のアルケニル基又は炭素数1以上30以下のアシル基を示し、Aは炭素数2以上4以下のアルキレン基、nは平均値で1以上40以下の数を示す。Aは全て同じであるか又は一部異なっていてもよい。
同様の観点から、有機溶媒は、より好ましくは炭素数2以上3以下の一価アルコール又は炭素数2以上3以下の多価アルコール、さらに好ましくはエタノール又はイソプロピルアルコールである。
アルカノールアミンエステル及びジアルキル硫酸の工程1〜3における使用量の合計100質量部に対する有機溶媒の使用量は、粘度を低減し取扱性を向上させる観点から、好ましくは3.0質量部以上、より好ましくは3.5質量部以上、さらに好ましくは4.5質量部以上、よりさらに好ましくは5.0質量部以上である。また4級化率を向上させる観点から好ましくは10質量部以下、より好ましくは8質量部以下、さらに好ましくは6質量部以下、よりさらに好ましくは5.5質量部以下である。
組成物Aに対する有機溶媒の混合温度は、混合の容易性及び速度の観点から好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上、さらに好ましくは50℃以上であり、また混合槽内の圧力や沸点などによる有機溶媒の危険性を低減する観点から好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、さらに好ましくは80℃以下、よりさらに好ましくは70℃以下である。混合時間は、混合の均一性の観点から好ましくは0.05時間以上、より好ましくは0.1時間以上であり、生産性の観点から好ましくは5時間以下、より好ましくは2時間以下、さらに好ましくは1時間以下である。
混合は常圧下で行っても、加圧下又は減圧下で行ってもよい。混合時の圧力の好ましい範囲は4級化反応時の圧力の好ましい範囲と同様である。
工程3は工程2で得た組成物Bとジアルキル硫酸を混合し反応させて、アルカノールアミンエステルをさらに4級化する工程である。
工程3で使用されるジアルキル硫酸は工程1で用いたジアルキル硫酸と異なっていてもよいが、同一のものを用いることが好ましい。工程3におけるジアルキル硫酸の使用量は、工程1及び工程3におけるジアルキル硫酸の使用量の合計が、工程1で使用したアルカノールアミンエステル1当量に対し、0.9当量以上1当量以下となる量である。この合計量は、4級化率を向上させる観点から好ましくは0.91当量以上、より好ましくは0.93当量以上であり、また匂い悪化の抑制及び副反応の抑制の観点から好ましくは0.99当量以下、より好ましくは0.97当量以下である。
工程3におけるジアルキル硫酸の供給温度は、反応速度向上の観点から好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上、さらに好ましくは50℃以上であり、匂い悪化の抑制及び副反応の抑制の観点から好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、さらに好ましくは80℃以下、よりさらに好ましくは70℃以下である。また供給時間は、副反応を抑制する観点から好ましくは0.1時間以上、より好ましくは0.5時間以上であり、生産性の観点から好ましくは20時間以下、より好ましくは10時間以下、さらに好ましくは5時間以下、よりさらに好ましくは2時間以下である。
工程3でアルカノールアミンエステルをジアルキル硫酸により再度4級化した後、熟成を行うことが好ましい。反応速度の向上の観点から熟成温度は好ましくは30℃以上であり、より好ましくは40℃以上であり、さらに好ましくは50℃以上である。また匂い悪化の抑制及び副反応の抑制の観点から、熟成温度は好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、さらに好ましくは80℃以下、よりさらに好ましくは70℃以下である。熟成時間は、未反応原料を低減させ反応性を向上させる観点から好ましくは0.5時間以上、より好ましくは1時間以上であり、生産性の観点から好ましくは10時間以下、より好ましくは5時間以下、さらに好ましくは3時間以下である。
工程3における4級化反応時及び熟成時の圧力の態様は工程1と同様である。
工程3の反応終了後に得られる反応生成物であるカチオン性界面活性剤の粘度は、反応性の観点から、好ましくは50mPa・s以上、より好ましくは100mPa・s以上、さらに好ましくは500mPa・s以上、よりさらに好ましくは1000mPa・s以上、よりさらに好ましくは1100mPa・s以上、よりさらに好ましくは1200mPa・s以上であり、設備負荷を減らす観点から、好ましくは50000mPa・s以下、より好ましくは35000mPa・s以下、さらに好ましくは25000mPa・s以下である。
工程3に続いて、必要に応じて溶媒添加工程が行われる。カチオン性界面活性剤の粘度を低減させる観点から、溶媒は好ましくは炭素数2以上3以下のアルコール及び前記一般式(1)から選ばれる少なくとも1種の有機溶媒であることが好ましい。操作性の観点から、工程2で用いたのと同一の溶媒が好ましく用いられ、また溶媒の添加量は、組成物の粘度を低減させて取扱性を向上させる観点から、溶媒添加後のカチオン性界面活性剤組成物中において、工程2で用いられた溶媒との合計量で、好ましくは5質量%以上、より好ましくは8質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上であり、経済性の観点から好ましくは60質量%以下、より好ましくは30質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下、よりさらに好ましくは15質量%以下である。
溶媒添加工程における混合温度は、混合の容易性及び速度を高める観点から好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上、さらに好ましくは50℃以上であり、また混合槽内の圧力や沸点などによる溶媒の危険性を低減する観点から好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、さらに好ましくは80℃以下、よりさらに好ましくは70℃以下である。また混合時間は、混合の均一性の観点から好ましくは0.05時間以上、より好ましくは0.1時間以上であり、また生産性の観点から好ましくは3時間以下、より好ましくは2時間以下、さらに好ましくは1時間以下である。
混合時の圧力の態様は工程2と同様である。
本発明の製造方法によって得られたカチオン性界面活性剤は副反応が抑制されて高い4級化率を有するにも関わらず、低粘度で製造可能であって増粘による操作性の低下を回避することができる。また本発明のカチオン性界面活性剤は高い4級化率によって柔軟性能に優れ、これを含有する柔軟剤組成物は繊維に対する優れた柔軟性付与性能を有する。
本発明の製造方法によって得られるカチオン性界面活性剤の4級化率は、柔軟性能の観点から、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、さらに好ましくは80%以上、よりさらに好ましくは84%以上であり、生産性の観点から、好ましくは90%以下、より好ましくは88%以下、より好ましくは86%以下である。なお、4級化率は、実施例記載の方法で求めることができる。
本発明の製造方法によって得られるカチオン性界面活性剤は、柔軟性能の観点から4級化物中のトリエステル体の割合が好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上である。
本発明の製造方法によって得られるカチオン性界面活性剤の柔軟剤組成物中の含有量は、柔軟性能を適切に発揮する観点から好ましくは1.0質量%以上、より好ましくは2.0質量%以上、さらに好ましくは3.0質量%以上であり、また使用感及びコストの観点から好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下である。
本発明の柔軟剤組成物は、更に柔軟性能や保存安定性を向上させるために、炭素数8以上24以下のアルコールのアルキレンオキサイド付加物等の非イオン界面活性剤、炭素数8以上24以下のアルコール等の高級アルコール、炭素数8以上24以下の脂肪酸等の高級脂肪酸、エタノール、イソプロパノール等の低級アルコール、グリコール、ポリオール、さらにはそれらのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド付加物等を含有することができ、また無機塩、pH調整剤、ハイドロトロープ剤、香料、消泡剤、顔料等を必要に応じて含有することができる。
例中の%は、特記しない限り質量基準である。
実施例1
2L反応容器にトリエタノールアミン149g(1.0モル、株式会社日本触媒製トリエタノールアミン−S)と半硬化パーム脂肪酸817g(3.0モル、ACIDCHEM製Palmac605T)、2,6−Di−tert−butyl−4−methylphenol(BHT)0.46g、50%次亜リン酸水溶液0.92gを仕込み、窒素置換を行った。次いで、窒素を50mL/minでバブリングしながら、190℃の常圧で1.5時間反応を行い、更に8kPaに減圧して3時間エステル化反応を行い、表1に示す酸価のトリエタノールアミンエステル913gを得た。
次に、工程1として、得られたトリエタノールアミンエステル822g(0.9モル)とBHT1.1gの混合物に、窒素雰囲気下、45℃から70℃の範囲でジメチル硫酸90.8g(0.72モル)を1時間かけて滴下した後、70℃から80℃で2時間熟成した。この工程1の反応終了物(組成物A)の70℃における粘度をTOKI SANGYO CO.LTD製VISCOMETER TV−10のB型粘度計を使用して測定した。その結果を表1に示す。次いで工程2として、60℃から65℃でエタノール48.9g(工程1〜3で用いるトリエタノールアミンエステルとジメチル硫酸の合計量100質量部に対する質量部を表1に示す)を加えて0.5時間混合した(組成物B)。更に工程3として、ジメチル硫酸17.0g(0.135モル)を60℃から65℃で1時間かけて滴下した後に同温度範囲で2時間熟成した。この工程3の熟成後の反応終了物の70℃における粘度を、前記B型粘度計を使用して測定した。その結果を表1に併せて示す。
工程3に続いて更に、添加後のカチオン性界面活性剤中におけるエタノールの合計含有量が12質量%となるように、60℃でエタノール78.1gを加えた後に25%亜塩素酸Na水溶液2.5gを添加し、0.5時間混合してカチオン性界面活性剤を得た。得られた調製終了後のカチオン性界面活性剤の4級化率を、VARIAN製、MERCURY400を用いてH−NMR手法による内部標準法で測定した。また、下記方法で柔軟性の評価を行った。結果を表1に示す。
<柔軟性の評価方法>
(1)処理方法
市販の木綿タオルを、15リットル洗濯機を用い、3.5°DH硬水にて市販洗剤アタック(花王株式会社製、登録商標)で5回繰り返し洗濯した。次に洗濯・乾燥済みのタオル2枚(約160g)を柔軟処理基剤(カチオン性界面活性剤組成物/ペンタエリスリトールモノステアレート(花王株式会社製、登録商標「エキセパールPEMS」=6/4質量比)として0.1%owf(対繊維質量%)、浴比30の水の入った小型洗濯機に加え、25℃、5分間攪拌下で処理を行った。
(2)柔軟性評価方法
上記方法で処理した布を温室で乾燥後、25℃、65%RH恒温、恒湿室にて24時間放置した。これらの布について柔軟性の評価を行った。評価は比較例2のカチオン性界面活性剤組成物で処理した布を対照にして、5人の熟練試験者が一対比較を行い、次の基準で評価し、5人の評価の平均値を評価値とした。
+2:対照より柔らかい
+1:対照よりやや柔らかい
0:対照と柔らかさが同等
−1:対照よりややかたい
−2:対照よりかたい
実施例2
工程1のジメチル硫酸を79.5g(0.63モル)、工程3のジメチル硫酸を28.4g(0.225モル)使用した以外は、実施例1と同様に操作を行ってカチオン性界面活性剤を得た。工程1の反応終了物の70℃における粘度、工程3の反応終了物の70℃における粘度、4級化率及び柔軟性能を実施例1と同様に評価した。その評価結果を表1に示す。
実施例3
工程1のジメチル硫酸を68.1g(0.54モル)、工程3のジメチル硫酸を39.7g(0.315モル)使用した以外は、実施例1と同様に操作を行ってカチオン性界面活性剤を得た。工程1の反応終了物の70℃における粘度、工程3の反応終了物の70℃における粘度、4級化率及び柔軟性を実施例1と同様に評価した。その評価結果を表1に示す。
比較例1
工程1のジメチル硫酸を107.8g(0.855モル)使用し、工程3ではジメチル硫酸は使用しなかった以外は、実施例1と同様に操作を行ってカチオン性界面活性剤を得ようとした。しかし、工程1の反応終了物の70℃における粘度が表1記載の通りとなって流動性が無くなり、高粘度のために反応を継続できなかった。従って、カチオン性界面活性剤の4級化率の測定及び柔軟性の評価を実施出来なかった。
比較例2
工程1ではジメチル硫酸を使用せず、工程3のジメチル硫酸を107.8g(0.855モル)使用した以外は、実施例1と同様に操作を行ってカチオン性界面活性剤を得た。工程1の反応終了物の70℃における粘度、工程3の反応終了物の70℃における粘度、4級化率及び柔軟性を実施例1と同様に評価した。その評価結果を表1に示す。
Figure 2016098174
実施例4
工程2のエタノールの使用量を38.7g(工程1〜3で用いるトリエタノールアミンエステルとジメチル硫酸の合計量100質量部に対する質量部を表2に示す)、工程3の終了後のエタノールの使用量を添加後のカチオン性界面活性剤中における含有量が12質量%となるように88.3gにした以外は、実施例1と同様に操作を行ってカチオン性界面活性剤を得た。工程1の反応終了物の70℃における粘度、工程3の反応終了物の70℃における粘度、4級化率及び柔軟性を実施例1と同様に評価した。その評価結果を表2に示す。
実施例5
工程2のエタノールの使用量を28.8g、工程3の終了後のエタノールの使用量を98.3gにした以外は、実施例1と同様に操作を行ってカチオン性界面活性剤を得た。工程1の反応終了物の70℃における粘度、工程3の反応終了物の70℃における粘度、4級化率及び柔軟性を実施例1と同様に評価した。その評価結果を表2に示す。
比較例3
工程2のエタノールの使用量を19.0g、工程3の終了後のエタノールの使用量を108.0gにした以外は、実施例1と同様に操作を行ってカチオン性界面活性剤を得ようとした。工程1の反応終了物の70℃における粘度、工程3の反応終了物の70℃における粘度を実施例1と同様に評価した。その評価結果を表2に示す。表2に示す通り、工程3の反応終了物は高粘度のために、その後の操作を継続できなかった。従って、カチオン性界面活性剤の4級化率の測定及び柔軟性の評価を実施出来なかった。
比較例4
工程2ではエタノールを使用せず、工程3の終了後のエタノールの使用量を127gにした以外は、実施例1と同様にカチオン性界面活性剤を得ようとした。工程1の反応終了物の70℃における粘度、工程3の反応終了物の70℃における粘度を実施例1と同様に評価した。その評価結果を表2に示す。表2に示す通り、工程3の反応終了物は高粘度のために、その後の操作を継続できなかった。従って、カチオン性界面活性剤の4級化率の測定及び柔軟性の評価を実施出来なかった。
Figure 2016098174
実施例6
半硬化パーム脂肪酸の使用量を708g(2.6モル)にした以外は、実施例1と同様に脱水エステル化を行い、表3に示す酸価のトリエタノールアミンエステル811gを得た。次に、工程1のトリエタノールアミンエステルの使用量を730g(0.9モル)、工程2のエタノールの使用量を44.1g、工程3の終了後のエタノールの使用量を70.4gにした以外は、実施例1と同様に4級化反応を行い、カチオン性界面活性剤を得た。工程1の反応終了物の70℃における粘度、工程3の反応終了物の70℃における粘度、4級化率及び柔軟性を実施例1と同様に評価した。その評価結果を表3に示す。
実施例7
半硬化パーム脂肪酸の使用量を790g(2.9モル)にした以外は、実施例1と同様に脱水エステル化を行い、表3に示す酸価のトリエタノールアミンエステル887gを得た。次に、工程1のトリエタノールアミンエステルの使用量を799g(0.9モル)、工程2のエタノールの使用量を47.7g、工程3の終了後のエタノールの使用量を76.2gにした以外は、実施例1と同様に4級化反応を行い、カチオン性界面活性剤を得た。工程1の反応終了物の70℃における粘度、工程3の反応終了物の70℃における粘度、4級化率及び柔軟性を実施例1と同様に評価した。その評価結果を表3に示す。
実施例8
半硬化パーム脂肪酸の使用量を844g(3.1モル)にした以外は、実施例1と同様に脱水エステル化を行い、表3に示す酸価のトリエタノールアミンエステル940gを得た。次に、工程1のトリエタノールアミンエステルの使用量を846g(0.9モル)、工程2のエタノールの使用量を50.2g、工程3の終了後のエタノールの使用量を80.1gにした以外は、実施例1と同様に4級化反応を行い、カチオン性界面活性剤を得た。工程1の反応終了物の70℃における粘度、工程3の反応終了物の70℃における粘度、4級化率及び柔軟性を実施例1と同様に評価した。その評価結果を表3に示す。
Figure 2016098174

Claims (5)

  1. アルカノールアミンエステルをジアルキル硫酸により4級化するカチオン性界面活性剤の製造方法であって、下記の工程1、工程2及び工程3を有するカチオン性界面活性剤の製造方法。
    工程1:アルコール溶媒の使用量が0質量%以上2質量%未満であり、前記アルカノールアミンエステル1当量に対し、0.1当量以上0.9当量以下のジアルキル硫酸により前記アルカノールアミンエステルを4級化してカチオン性界面活性剤を含有する組成物Aを得る工程
    工程2:アルカノールアミンエステル及びジアルキル硫酸の工程1〜3における使用量の合計100質量部に対し2.5質量部以上15質量部以下の有機溶媒と工程1で得た組成物Aとを混合し組成物Bを得る工程
    工程3:工程2で得た組成物Bとジアルキル硫酸を混合し反応する工程であって、工程1及び工程3におけるジアルキル硫酸の使用量の合計が、工程1で使用したアルカノールアミンエステル1当量に対し、0.9当量以上1当量以下である工程
  2. 有機溶媒が、炭素数2〜3のアルコール及び下記一般式(1)から選ばれる少なくとも1種である請求項1記載のカチオン性界面活性剤の製造方法。
    −O−(AO)−R (1)
    (式中、R及びRは同一又は異なって、水素、炭素数1以上30以下のアルキル基、炭素数1以上30以下のアルケニル基又は炭素数1以上30以下のアシル基を示し、Aは炭素数2以上4以下のアルキレン基、nは平均値で1以上40以下の数を示す。Aは全て同じであるか又は一部異なっていてもよい。)
  3. アルカノールアミンエステルのエステル化度が、2.0以上である請求項1又は2記載のカチオン性界面活性剤の製造方法。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項記載の製造方法により得られた、カチオン性界面活性剤。
  5. 請求項4記載のカチオン性界面活性剤を含有する柔軟剤組成物。
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