JP2017536437A - 1,3−ジアルコールをベースとするポリエーテルアミン - Google Patents

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Abstract

本発明は、1,3−ジアルコールをベースとするポリエーテルアミン、特にエーテルアミン混合物に関する。前記エーテルアミン混合物は、エーテルアミン混合物の総質量に基づいて、少なくとも90質量%の、式(I)及び/又は(II)、【化1】(式中、R1〜R12は、独立して、H、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール又はアリールアルキルから選択され、R1〜R6の少なくとも1つ及びR7〜R12の少なくとも1つは、Hと異なる基であり、A1〜A9は、独立して、2〜18個の炭素原子、好ましくは2〜10個の炭素原子、最も好ましくは2〜5個の炭素原子を有する直鎖又は分岐のアルキレンから選択され、Z1〜Z4は、独立して、OH、CH2CH2CH2NH2、NH2、NHR’又はNR’R’’から選択され、アミノ化度は、50%未満であり、R’及びR’’は、独立して、2個〜6個の炭素原子を有するアルキレンから選択され、x+yの合計は、2〜200の範囲であり、x≧1、y≧1であり、x1+y1は、2〜200、好ましくは2〜20、最も好ましくは2〜10の範囲であり、x1≧1、y1≧1である)のアミンを含む。

Description

本発明は、1,3−ジアルコールをベースとするポリエーテルアミン、特に1,3−ジアルコールのアルコキシル化及びアミノ化又は還元的エトキシル化により得られうるポリエーテルアミンに関する。
合成繊維で作られたイージーケア織物(fabrics)の人気が高まっていることと、エネルギーコストを増加することと、洗剤使用者の環境へ関心が高まっていることから、現在、過去に人気のある温水洗浄は、冷水中での織物洗濯が優先されている。さらに、多くの市販の洗濯洗剤は、30℃又は40℃、又はさらに室温での織物洗濯に適することが宣伝されている。このような低温で、温水洗浄で得られた結果と同様に満足のいく洗浄を行うために、低温洗剤の要求は特に高い。
60℃以下の低温で油しみの除去を向上させるように、従来の界面活性剤の洗浄力を向上させるために、洗剤組成物にある添加剤を含有していることは公知である。
WO 86/07603には、少なくとも1種の合成アニオン及び/又は非イオン界面活性剤に加えて脂肪族アミン化合物を含む洗浄組成物が、既知であり、且つ、低い洗濯温度でも優れた洗浄効果をもたらすことが開示されている。これらの化合物がより低い温度で洗剤の洗浄力を向上すると言われている。また、低温で洗浄を向上させるために洗濯洗剤に直鎖のアルキル−変性(第2級)アルコキシプロピルアミンを使用することが公知である(WO 90/03423)。しかしながら、冷たい温度で洗濯する場合には、これらの洗濯洗剤は満足のいく洗浄に達成することができない。
さらに、洗濯洗剤中の香りを安定するために直鎖の第1級ポリオキシアルキレンアミン(例えば、Jeffamine(登録商標)D−230)を使用し、香りが長続きにすることも、公知である(WO2009/065738)。また、液体洗剤中のせっけんの泡を抑えるために高分子量(少なくとも1000の分子量)で、分岐の、三官能性の、第1級アミン(例えば、Jeffamine(登録商標)T−5000ポリエーテルアミン)を使用することは公知である(WO 01/76729)。
さらに、WO 2011/087793には、出発化合物としての、2個〜4個のヒドロキシル基を含有する多価アルコールをベースとするアルコキシル化モノエーテルアミンの少なくとも10質量%を含むエーテルアミン混合物が記載されている。これらのエーテルアミン混合物の製造方法も開示されている。これらの生成物を硬化剤として又はポリマー合成中の原料としての用途が見出される。
油しみの除去は困難であるので、織物及び他の汚れた材料から油しみを除去する洗浄組成物は継続的に要求されている。油脂の除去に関する従来の洗浄組成物は、しばしば、白さに対して非常に悪い影響を示す傾向を有する多様なアミン化合物が利用されている。その結果として、織物及び他の汚れた材料から優れた油脂の除去を提供し、且つ、同時にクレイ(clay)洗浄に悪い影響を与えない優れたアミン組成物は継続的に要求されている。
WO 86/07603 WO 90/03423 WO2009/065738 WO 01/76729 WO 2011/087793
本発明は、低温で、即ち30℃以下の温度で、洗剤の洗浄性能を向上させる化合物を提供することを目的とする。
この目的は、エーテルアミン混合物の総質量に基づいて少なくとも90質量%の、式(I)及び/又は(II)、
Figure 2017536437
(式中、R〜R12は、独立して、H、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール又はアリールアルキルから選択され、
〜Rの少なくとも1つ及びR〜R12の少なくとも1つは、Hと異なる基であり、
〜Aは、独立して、2〜18個の炭素原子、好ましくは2〜10個の炭素原子、最も好ましくは2〜5個の炭素原子を有する直鎖又は分岐のアルキレンから選択され、
〜Zは、独立して、OH又はCHCHCHNH、NH、NHR’又はNR’R’’から選択され、
アミノ化度は、50%未満であり、
R’及びR’’は、独立して、2個〜6個の炭素原子を有するアルキレンから選択され、
x+yの合計は、約2〜約200の範囲であり、
x≧1、y≧1であり、
+yは、約2〜約200、好ましくは2〜20、最も好ましくは2〜10の範囲であり、
≧1、y≧1である)
のアミンを含むエーテルアミン混合物により達成される。
好ましくは、xとyとの合計は、2〜20の範囲、より好ましくは2〜10の範囲、さらにより好ましくは3〜8の範囲、極めて好ましくは4〜6の範囲である。
好ましくは、xとyとの合計は、2〜20の範囲、より好ましくは2〜10の範囲、さらにより好ましくは3〜8の範囲、極めて好ましくは2〜4の範囲である。
好ましい実施態様において、エーテルアミン混合物は、エーテルアミン混合物の総質量に基づいて少なくとも95質量%の、式(I)及び/又は(II)のアミンを含む。
別の実施態様において、A〜Aは、独立して、エチレン、プロピレン又はブチレンからなる群から選択され、好ましくはそれぞれのA〜Aはプロピレンである。
式(I)又は(II)において、R、R、R、R、R、R、R11及びR12はHであり、R、R、R及びR10は、独立して、C1〜16アルキル又はアリールから選択される。
好ましくは、式(I)又は(II)において、R、R、R、R、R、R、R11及びR12はHであり、R、R、R及びR10は、独立して、ブチル基、エチル基、メチル基、プロピル基又はフェニル基から選択される。
極めて好ましくは、式(I)又は(II)において、R3及びR9は、それぞれエチル基であり、R、R、R、R、R、R、R11及びR12は、それぞれHであり、R4及びR10は、それぞれブチル基である。
式(I)又は(II)のポリエーテルアミンは、約290〜約1000グラム/モル、好ましくは約300〜約700グラム/モル、極めて好ましくは約300〜約450グラム/モルの質量平均分子量を有する。
エーテルアミン混合物の総質量に基づいて少なくとも90質量%の、式(I)及び/又は(II)のアミンを含むエーテルアミン混合物は、以下の工程:
a)式(III)、
Figure 2017536437
(式中、R〜Rは、互いに独立して、H、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアルキルであり、R〜Rから選択された基の少なくとも1つはHと異なる基である)
の1,3−ジオール(化合物A)をプロピレンオキシド及び/又はエチレンオキシドと、1:2〜1:10の範囲である1,3−ジオールとC〜C18−アルキレンオキシドとのモル比で、反応させる工程と、次に以下のいずれか1つの工程、
b1)アルコキシル化1,3−ジオールを、アンモニアでアミノ化させる工程、又は、
b2)アルコキシル化1,3−ジオールを還元的シアノエチル化させる工程と、
を含む方法により得られうる。
好ましい実施態様において、このエーテルアミン混合物は、エーテルアミン混合物の総質量に基づいて少なくとも95質量%の、得られたエーテルアミンを含む。
好ましい実施態様において、1,3−ジオールとC〜C18−アルキレンオキシドとのモル比は、1:3〜1:8、極めて好ましくは1:4〜1:6の範囲である。
好ましくは、C〜C18−アルキレンオキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド又はこれらの混合物からなる群から選択され、極めて好ましくはC18−アルキレンオキシドはプロピレンオキシドである。
好ましくは、式(III)の1,3−ジオールにおいて、R、R、R、RはHであり、R、Rは、C1〜16アルキル又はアリールである。
好ましくは、式(III)の1,3−ジオールは、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−フェニル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールからなる群から選択される。
工程a):アルコキシル化
置換された1,3−ジオール(式III)は、WO10026030、WO10026066、WO09138387、WO09153193、WO10010075に従って合成される。
好適な1,3−ジオール(式III)は、例えば、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−ペンチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−(2−メチル)ブチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−フェニル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジブチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジ(2−メチルプロピル)−1,3−プロパンジオール、2−イソプロピル−2−メチル−1,3−プロパンジオールなどである。
好ましい1,3−ジオールは、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−フェニル−1,3−プロパンジオールである。
アルコキシル化1,3−ジオールは、1,3−ジオール(式III)とアルキレンオキシドとの反応により得られ、当該分野で公知の一般的なアルコキシル化手順に従って行うことができる。
アルコキシル化1,3−ジオールは、既知の方法で、1,3−ジオール(式III)とアルキレンオキシドとの反応により製造されてもよい。好適なアルキレンオキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、ペンテンオキシド、ヘキセンオキシド、デセンオキシド、ドデセンオキシドなどのようなC〜C18−アルキレンオキシドである。
好ましいC〜C18−アルキレンオキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、又はそれらの混合物である。
1,3−ジオールは、1つのアルキレンオキシド、又は2つ以上の異なるアルキレンオキシドと反応される。2つ以上の異なるアルキレンオキシドを使用すると、得るポリマーは、ブロック構造又はランダム構造として得ることができる。
アルコキシル化反応が行われる1,3−ジオール(式III)とアルキレンオキシドとのモル比は、1:2〜1:10の範囲、好ましくは1:3〜1:8の範囲、極めて好ましくは1:4〜1:6の範囲にある。
この反応は、一般に、水溶液で、触媒の存在下、約70〜約200℃、好ましくは約80〜約160℃の反応温度で行われる。この反応は、約10バール以下、特に約8バール以下の圧力で行われてもよい。
好適な触媒の例としては、塩基性触媒、例えば、アルカリ金属及びアルカリ土類金属水酸化物、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化カルシウム、アルカリ金属アルコキシド、特にC〜C−アルコキシド、例えばナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド及びカリウムtert−ブトキシド、アルカリ金属及びアルカリ土類金属水素化物、例えば水素化ナトリウム及び水素化カルシウム、並びに、アルカリ金属炭酸塩、例えば炭酸ナトリウム及び炭酸カリウムが挙げられる。好ましくはアルカリ金属水酸化物であり、特に好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムである。塩基の典型的な使用量は、ポリアルキレンイミン及びアルキレンオキシドの総質量に対して0.05〜10質量%、特に0.1〜2質量%である。
x+yC〜C18アルキレンオキシドとのアルコキシル化は、式IV及び/又は式V、
Figure 2017536437
(式中、R〜R12は、独立して、H、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール及びアリールアルキルから選択され、
〜Rの少なくとも1つ及びR〜R12の少なくとも1つは、Hと異なる基であり、
〜Aは、独立して、2〜18個の炭素原子、好ましくは2〜10個の炭素原子、最も好ましくは2〜5個の炭素原子を有する直鎖又は分岐のアルキレンから選択され、
x+yの合計が約2〜約200の範囲にあり、
x≧1、y≧1であり、
+yの合計が、約2〜約200、好ましくは2〜20、最も好ましくは2〜10の範囲にあり、
≧1、y≧1である)
に示される構造をもたらす。
工程b):アミノ化
1,3−ジオールのアミノ化は、2つの異なる方法、還元的アミノ化(b1)又は還元的シアノエチル化(b2)により行うことができ、式I及び/又は式II、
Figure 2017536437
(式中、R〜R12は、独立して、H、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール及びアリールアルキルから選択され、
〜Rの少なくとも1つ及びR〜R12の少なくとも1つは、Hと異なる基であり、
〜Aは、独立して、2〜18個の炭素原子、好ましくは2〜10個の炭素原子、最も好ましくは2〜5個の炭素原子を有する直鎖又は分岐のアルキレンから選択され、
〜Zは、独立して、OH又はCHCHCHNH、NH、NHR’及びNR’R’’から選択され、
アミノ化度は、50%未満であり、
R’及びR’’は、独立して、2個〜6個の炭素原子を有するアルキレンから選択され、
x+yの合計は、約2〜約200の範囲であり、
x≧1、y≧1であり、
+yは、約2〜約200、好ましくは2〜20、最も好ましくは2〜10の範囲であり、
≧1、y≧1である)
を有する新しい構造をもたらす。
工程b1及びb2は、式(I)及び/又は式(II)の分子を得るための選択的方法である。
工程b1):還元的アミノ化
式(I)及び/又は式(II)によるポリエーテルアミンは、水素及びニッケル含有触媒の存在下で、アルコキシル化1,3−ジオール混合物(式IV及び/又は式V)とアンモニアとの還元的アミノ化により得られる。好適な触媒は、WO2011/067199A1、WO2011/067200A1及びEP0696572B1に記載されている。好ましい触媒は、担持された銅−、ニッケル−及びコバルト−含有の触媒であり、この触媒の、水素で還元する前の触媒活性物質が、アルミニウム、銅、ニッケル及びコバルトの酸素化合物を、SnOとして計算されるスズの酸素化合物を0.2〜5.0質量%の範囲で含む。他の好ましい触媒は、担持された銅−、ニッケル−及びコバルト−含有の触媒であり、この触媒の、水素で還元する前の触媒活性物質が、アルミニウム、銅、ニッケル、コバルト及びスズの酸素化合物を、それぞれY、La、Ce及びHfとして計算されるイットリウム、ランタン、セリウム及び/又はハフニウムの酸素化合物の0.2〜5.0質量%の範囲で含む。別の好ましい触媒は、ジルコニウム、銅、ニッケル触媒であり、その触媒活性組成物が、20〜85質量%の酸素含有ジルコニウム化合物(ZrOとして計算される)、1〜30質量%の銅の酸素含有化合物(CuOとして計算される)、30〜70質量%のニッケルの酸素含有化合物(NiOとして計算される)、0.1〜5質量%のアルミニウム及び/又はマンガンの酸素含有化合物(それぞれAl3、MnOとして計算される)を含む。
還元的アミノ化工程には、非担持だけでなく担持触媒も使用することができる。担持触媒は、例えば、アルミナ、シリカ、活性炭、カーボン、グラファイト、粘土及びモルデナイトの既知形態(これに制限されない)を含む当技術分野で周知の技術を用いて、当業者に公知の担持材料に、触媒組成物の金属成分を堆積することにより、並びに、担持されている触媒を提供するために分子篩により得られる。触媒が担持される場合、触媒の担持粒子は、任意の幾何学的形状、例えば、規則的又は不規則的なバージョンの球形、タブレット又はシリンダーの形状を有してもよい。この方法は、連続又は非連続モードで、例えばオートクレーブ、管型反応器又は固定床反応器で行うことができる。また、反応器の設計は、狭義的に制限されない。そこへの供給は、上昇流式又は下向流式であってもよく、反応器中の栓流を最適化する反応器の設計特性を使用してもよい。
第2級又は第3級アミノ官能基を含む副生物が、アミノ化反応条件下で形成し得る。第2級アミンは、例えば、完全又は部分的アミノ化ジオールと、別の完全及び/又は部分的アミノ化ジオールとの反応により得られる。第3級アミンは、例えば、第2級アミンと、別の完全又は部分的アミノ化ジオールとの反応により形成される。
工程b2):還元的シアノエチル化
式(I)及び/又は式(II)によるポリエーテルアミンは、アルコキシル化1,3−ジオール混合物(式IV及び/又は式V)の還元的シアノエチル化により得られる。還元的シアノエチル化は、水素及び触媒での水素化の後、塩基の存在下で、式(I)及び/又は式(II)によるポリエーテルアミンとアクリロニトリルとの反応により行われる。
使用される塩基は、典型的には、アルカリ性水酸化物、及び置換された水酸化アンモニウムである。好ましくは、テトラキス(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム水酸化物を塩基として使用する。
ニトリル官能基を対応するアミンに水素化するための触媒としては、特に、周期律表第8遷移族の1つ以上の元素(Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、 Os、Ir、Pt)、好ましくはFe、Co、Ni、Ru又はRh、特に好ましくはCo又はNi、特にCoを含む触媒を、活性成分として使用することが可能である。さらに好ましい活性成分はCuである。
前述した触媒は、プロモーター、例えばクロム、鉄、コバルト、マンガン、モリブデン、チタン、スズ、アルカリ金属族の金属、アルカリ土類金属族の金属及び/又はリンを用いて、通常の方法で、ドープすることができる。
触媒として、好ましくは、水素化−活性金属及びさらなる成分(好ましくはAl)の合金の浸出(活性化)によって得られる骨格触媒(とも称されるRaney(登録商標)タイプ、以下、ラネー触媒とも称される)を使用することである。好ましくは、ラネーニッケル触媒又はラネーコバルト触媒を使用することである。
さらに、好ましくは、担持されたPd又はPt触媒が触媒として使用される。好ましい担体材料は、活性炭、Al2O3、TiO2、ZrO2及びSiO2である。非常に好ましい実施態様において、触媒前駆体の還元により製造された触媒が、本発明の方法に使用される。
触媒前駆体は、1種以上の触媒活性成分、任意にプロモーター及び任意に担体材料を含む活性組成物を含む。
触媒活性成分は、前述した金属の酸素含有化合物、例えば、金属酸化物又はそれらの水酸化物、例えばCoO、NiO、CuO及び/又はそれらの酸化物の混合物である。
本発明のために、「触媒活性成分」という用語は、前述した酸素含有金属化合物に使用されるが、これらの酸素含有化合物自体が触媒活性であることを適用することを意図するものではない。一般的には、触媒活性成分は、還元後のみ、本発明による反応中で触媒活性を示す。
特に好ましくは、例えば、EP−A−0636409に記載されており、水素で還元する前に、55〜98質量%のCo(CoOとして計算される)、0.2〜15質量%のリン(HPOとして計算される)、0.2〜15質量%のマンガン(MnOとして計算される)、及び0.2〜5.0質量%のアルカリ金属(MO(M=アルカリ金属)として計算される)を含む酸化物混合物、又はEP−A−0742045に記載されており、水素で還元する前に、55〜98質量%のCo(CoOとして計算される)、0.2〜15質量%のリン(H3PO4として計算される)、0.2〜15質量%のマンガン(MnO2として計算される)、及び0.05〜5質量%のアルカリ金属(M2O(M=アルカリ金属)として計算される)を含む酸化物混合物、又はEP−A−696572に記載されており、水素で還元する前に、20〜85質量%のZrO、1〜30質量%の銅の酸素含有化合物(CuOとして計算される)、30〜70質量%のニッケルの酸素含有化合物(NiOとして計算される)、0.1〜5質量%のモリブデンの酸素含有化合物(MoOとして計算される)、及び0〜10質量%のアルミニウム及び/又はマンガンの酸素含有化合物(Al又はMnOとして計算される)を含み、例えば31.5質量%のZrO、50質量%のNiO、17質量%のCuO及び1.5質量%のMoOを有する酸化物混合物、又はEP−A−963 975に記載されており、水素で還元する前に、22〜40質量%のZrO2、1〜30質量%の銅の酸素含有化合物(CuOとして計算される)、15〜50質量%のニッケルの酸素含有化合物(NiOとして計算される)、(Ni:Cuのモル比が1を超える)、15〜50質量%のコバルトの酸素含有化合物(CoOとして計算される)、0〜10質量%のアルミニウム及び/又はマンガンの酸素含有化合物(Al又はMnOとして計算される)、及びモリブデンの酸素の含有しない化合物を含む酸化物混合物、例えば33質量%のZr(ZrOとして計算される)、28質量%のNi(NiOとして計算される)、11質量%のCu(CuOとして計算される)及び28質量%のCo(CoOとして計算される)の組成を有する触媒などの触媒前駆体である。
この方法は、連続又は非連続モードで、例えばオートクレーブ、管型反応器又は固定床反応器で行うことができる。また、反応器の設計は、狭義的に制限されない。そこへの供給は、上昇流式又は下向流式であってもよく、反応器中の栓流を最適化する反応器の設計特性を使用してもよい。
この明細書において、工程b1に記載の方法により得られる生成物及び工程b2に記載の方法により得られる生成物のために、アミノ化度は、50%未満、好ましくは10%から50%未満、より好ましくは20%から50%未満、極めて好ましくは好ましくは30%から50%未満である。
特定しない限り、アミノ化度は、100を乗じる全アセチル化可能物質価(AC)と第3級アミン価(tert.AZ)との合計を全アミン価(AZ)で割られること(全AZ:(AC+tert.AZ)x100)により計算される。
全アミン価(AZ)はDIN 16945に従って測定される。
全アセチル化可能物質価(AC)はDIN 53240に従って測定される。
第2級及び第3級アミンはASTM D2074−07従って測定される。
ヒドロキシル価は、(全アセチル化可能物質価+第3級アミン価)−全アミン価により計算される。
また、他の好ましい実施態様において、本発明のエーテルアミンは、酸とさらに反応することができる。酸は、クエン酸、乳酸、硫酸、メタンスルホン酸、塩化水素、リン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、吉草酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、グルカル酸、酒石酸、リンゴ酸、安息香酸、サリチル酸、フタル酸、オレイン酸、ステアリン酸及びそれらの混合物からなる群から選択されてもよい。別の実施態様において、本発明のエーテルアミンは、プロトン化した形態で、対イオンとしての、例えば直鎖アルキルベンゼンスルホン酸から得られるような界面活性剤を有してもよい。
第3級のジアルキル−置換ポリエーテルアミンは、還元的アミノ化により各第1級ポリエーテルアミンから製造することができる。典型的な手順は、ホルムアルデヒド又は他のアルキルアルデヒド(例えば、エタナール、1−プロパナール又は1−ブタナール)を、ギ酸などの水素供与体の存在下、又は水素ガス及び遷移金属含有触媒の存在下で、使用することを含んでいる。
あるいは、ジアルキル−置換の第3級ポリエーテルアミンは、好適な遷移金属触媒の存在下で、好ましくはさらに水素の存在下で、反応水を連続的に除去しながら、ポリエーテルアルコールをジアルキルアミン(例えば、ジメチルアミン)と反応させることにより得ることができる。
用途
本発明のエーテルアミン混合物は、パーソナルケア、特にシャンプー及びボディソープの処方物に使用することができる。
また、それらは、エポキシ樹脂の硬化剤として、又はポリマーの製造中だけでなく、ポリウレタン、ポリ尿素、エポキシ樹脂、ポリアミド中も反応剤として使用することができる。
本発明のポリエーテルアミンは、汚れた材料から、汚れ、特に油脂の除去することに有効であることが分かった。また、本発明のポリエーテルアミンを有する洗浄組成物は、親水性の漂白可能な汚れ、例えばコーヒー、お茶、ワイン又は微粒子に対して、従来のアミン洗浄組成物を用いた時に見られる洗浄における欠点を持たない。さらに、白い織物からの汚れ除去において、本発明のポリエーテルアミンを有する洗浄組成物は、市販のアミン洗浄組成物が引き起こす白色度の欠点を引き起こさない。
本発明のエーテルアミンを含む洗浄組成物のさらなる利点は、洗濯機の外での油しみの前処理及びその後の冷水洗浄により、冷水洗浄溶液中で油しみを除去する能力である。理論的に限定されることはないが、冷水洗浄溶液は、油脂の硬化又は固体化を引き起こし、特に繊維から、油脂を除去し難くさせる作用を有する。しかしながら、驚いたことに、冷水洗浄の前の前処理に使用される場合、式(I)及び/又は(II)によるエーテルアミン混合物を有する洗浄組成物は有効である。
ここで使用されるように、「洗浄組成物」という表現は、汚れた材料を洗浄するために設計された組成物及び製剤を含む。このような組成物としては、洗濯洗浄組成物及び洗剤、柔軟剤組成物、繊維強化(fabric enhancing)組成物、繊維消臭(fabric freshening)組成物、洗濯の予洗、洗濯の前処理、洗濯の添加剤、スプレー製品、ドライクリーニング剤又は組成物、洗濯のすすぎ添加剤、洗濯添加剤、後すすぎの繊維処理(post-rinse fabric treatment)、アイロン補助剤(ironing aid)、単位用量の製剤、遅延供給処方物(delayed delivery formulation)、液体の食器手洗い組成物、多孔素地又は不織布シートの上又は中に含有される洗剤、自動食器洗浄剤、硬表面洗浄剤、並びに、ここの記載の当業者にとって明らかである他の好適な形態を含むが、これらに限定されるものではない。このような組成物は、洗濯前の処理(剤)又は洗濯後の処理(剤)として使用されてもよく、洗濯運転のすすぎ又は洗濯サイクル中に添加されてもよく、あるいは家庭ケア(homecare)洗浄の用途に使用されでもよい。該洗浄組成物は、液体、粉末、単相若しくは多相の単位用量、ポーチ状(pouch)、タブレット状、ゲル状、ペースト状(paste)、棒状又は薄片状から選択される形態を有してもよい。
ここに記載の洗浄組成物は、式I及び/又は式IIのアミン末端ポリアルキレングリコールを、組成物質量に基づいて、約0.1質量%〜約10質量%、ある実施例において約0.2質量%〜約5質量%、他の実施例において約0.5質量%〜約3質量%で含むことができる。
本発明のエーテルアミン混合物は、汚れた物質から汚れ、特に油脂の除去に対して有効である。また、本発明のアミン末端ポリアルキレングリコールを含有する洗浄組成物は、親水性の漂白可能な汚れ、例えばコーヒー、お茶、ワイン又は微粒子に対して、従来のアミン含有洗浄組成物を用いた時に見られる洗浄における欠点を持たない。さらに、従来のアミン含有洗浄組成物と異なり、本発明のアミン末端ポリアルキレングリコールは、白色織物における白色度の欠点に貢献しない。
本発明のエーテルアミン混合物を含有する洗浄組成物のさらなる利点は、例えば、冷水洗浄の前の油しみの前処理により、冷水中でそれらの油しみを除去する能力である。理論的に限定されることはないが、冷水洗浄溶液が、油脂の硬化又は固体化を引き起こし、特に繊維から、油脂を除去し難くさせる作用を有すると考えられる。驚いたことに、本発明のアミン末端ポリアルキレングリコールを含有する洗浄組成物は、冷水洗浄の前の前処理レジメンの一部として使用される場合、有効である。
界面活性剤系
洗浄組成物は、十分な量の界面活性剤系を含み、所望の洗浄特性を提供する。ある実施態様において、洗浄組成物は、組成物質量に対して、約1質量%〜約70質量%の界面活性剤系を含む。他の実施態様において、液体洗浄組成物は、組成物質量に対して、約2質量%〜約60質量%の界面活性剤系を含む。さらなる実施態様において、洗浄組成物は、組成物質量に対して、約5質量%〜約30質量%の界面活性剤系を含む。界面活性剤系は、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性イオン界面活性剤、(酸性と塩基性の)両性界面活性剤(amphoteric surfactants)、両性(電解質)界面活性剤(ampholytic surfactants)及びこれらの混合物から選択された洗浄界面活性剤(detersive surfactant)を含んでもよい。当業者は、洗浄界面活性剤が、汚れた材料に対して、洗浄、汚れ除去、又は洗濯のメリットを提供する任意の界面活性剤又は界面活性剤の混合物を含有すると理解するであろう。
補助洗浄の添加剤
また、本発明の洗浄組成物は補助洗浄の添加剤を含んでもよい。好適な補助洗浄の添加剤としては、ビルダー、構造化剤又は増粘剤、粘土汚れ(clay soil)の除去/再付着防止剤、高分子防汚剤(polymeric soil release agents)、高分子分散剤、高分子油脂洗浄剤、酵素、酵素安定系、漂白化合物、漂白剤、漂白活性化剤、漂白触媒、増白剤、染料、色相剤(hueing agents)、転染抑制剤、キレート剤、発泡抑制剤、柔軟剤及び香料を含む。
使用方法
本発明には、汚れた材料を洗浄する方法が含まれる。当業者に受け入れられるように、本発明の洗浄組成物は、洗濯前処理用途、洗濯洗浄用途、家庭ケア用途における使用に適する。
このような方法は、少なくとも一部の汚れた材料をそのままの形態の又は洗濯水中に薄めた洗浄組成物と接触させる工程、及びその後に任意に、該汚れた材料をすすぐ工程(この限りではない)を含むが、これらに限定されるものではない。前記汚れた材料は、任意のすすぎ工程の前に、洗浄工程に付しても良い。
洗濯前処理用における使用において、該方法は汚れた織物をここに記載の洗浄組成物と接触させる工程を含んでもよい。前処理の次に、汚れた織物は、洗濯機で洗濯され、そうでなければすすいでもよい。
機洗浄方法は、洗濯機で、本発明の機洗浄組成物の有効量をその中に溶解又は分散された洗濯水溶液で、汚れた洗濯物を処理する工程を含んでもよい。洗浄組成物の「有効量」とは、約5リットル〜約65リットルの体積の洗濯溶液に約20g〜約300gの製品を溶解又は分散させることを意味する。水温は約5℃〜約100℃の範囲にあってもよい。水と汚れた材料(例えば、織物)との比は約1:1〜約20:1であってもよい。本発明の織物洗濯組成物において、また、使用量のレベルは、汚れ及び染みの種類及び重度だけでなく、洗濯水温、洗濯水の体積、洗濯機の種類(例えば、トップローダー、フロントローダー、トップローダー、垂直軸の日本式全自動洗濯機)にも依存して異なる。
ここで、洗浄組成物は、低下した洗濯温度で、織物の洗濯に使用することができる。これらの繊維洗濯方法には、洗濯洗浄組成物を水に投入して洗濯水溶液を形成する工程、及び前記洗濯水溶液に洗濯織物を入れる工程が含まれ、ここでは、前記洗濯水溶液が約0℃〜約20℃、約0℃〜約15℃、又は約0℃〜約10℃の温度を有する。織物は、洗濯洗浄組成物を水と接触させる前に、後に又は同時に、水と接触させてもよい。
他の方法では、実施態様の洗浄組成物に含浸させた不織布素地に汚れた材料を接触させる工程が含まれる。ここで使用される「不織布素地板」には、好適な基本質量、キャリパー(厚さ)、吸収性及び強度特性を有する任意の従来のファッション不織布シート(fashioned nonwoven sheet)又は織物を含み得る。好適な市販の不織布素地の例としては、DuPont製のSONTARA(登録商標)及びJames River Corp製のPOLYWEB(登録商標)の商品名で市販されているものを挙げることができ、これらに限定されるものではない。
手洗い方法、及び半自動洗濯機と手洗いとの組み合わせも含まれる。
食器の機洗浄方法
汚れた食器、食卓用食器、銀製食器又は他の台所用具の機洗浄又は手洗い方法は含まれる。1つの機洗浄方法は、本発明に記載の食器の機洗浄組成物の有効量をそれに溶解又は分散された水溶液によって汚れた食器、食卓用食器、銀製食器又は他の台所用具を処理する工程を含む。食器の機洗浄組成物の有効量は、約3リットル〜約10リットル体積の洗濯液に約8g〜約60gの製品を溶解又は分散することを意味する。
1つの食器手洗い方法は、水を有する容器中に洗浄組成物を溶解する工程、次に食器洗浄液体と汚れた食器、食卓用食器、銀製食器又は他の台所用具を接触させる工程、及びその後、汚れた食器、食卓用食器、銀製食器又は他の台所用具を手洗い、拭き又はすすぐ工程を含む。他の食器手洗い方法は、汚れた食器、食卓用食器、銀製食器又は他の台所用具に洗浄組成物を直接に適用する工程、及びその後に、汚れた食器、食卓用食器、銀製食器又は他の台所用具を手洗い、拭き又はすすぐ工程を含む。ある実施例において、食器手洗いの洗浄組成物の有効量は、水で希釈する約0.5ml〜約20mlである。
組成物の包装
ここに記載の洗浄組成物は、紙、ボール紙(cardboard)、プラスチック材料及び任意の好適な薄板で構成されるものを含む任意の好適な容器中に包装することができる。任意の包装タイプは、ヨーロッパ出願No.94921505.7に記載されている。
多区画の小袋添加剤
また、ここに記載の洗浄組成物は、多区画の洗浄組成物として包装されてもよい。
実施例1a:1モルの2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール+5.6モルのプロピレンオキシド
2リットルのオートクレーブ中で、313.1gの2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール及び3.8gのKOH(50%の水溶液)を混合し、120℃で真空(10ミリバール未満)したで2時間攪拌した。該オートクレーブを、窒素でパージして、140℃まで加熱した。635.6gのプロピレンオキシドを、6時間以内に分けて添加した。反応を完結させるために、混合物を140℃でさらに5時間後反応させた。窒素で反応混合物を揮散し、80℃で真空下に揮発性化合物を除去した。50.9gの水及び8.2gのリン酸(40%の水溶液)を添加し、100℃で0.5時間撹拌し、真空下で2時間脱水することにより、触媒を除去した。濾過後、930.0gの淡黄色オイル(ヒドロキシ価:233mgKOH/g)を得た。
実施例1b:1モルの2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール+5.6モルのプロピレンオキシド、部分的アミノ化(アミノ化度が32%である)
15mLのシリカ(3x3mmのペレット)、その後に70mLの触媒前駆体(WO 2013/072289 A1に従って製造され、1.0〜1.6mmに分裂した、ガマ−Alの上にあるニッケル、コバルト、銅及びスズの酸化物を含む)(74g)を入れ、シリカ(約15mL)で充填した管型反応装置(長さ500mm、直径18mm)中で、(1a)のアミノ化を行った。
25Nl/hの窒素で100℃まで加熱し、その後に水素供給を2Nl/hから25Nl/hに増加させて150℃で3時間加熱し、その後に1時間当たり60℃の加熱速度で280℃まで加熱し、280℃で12時間保持したことにより、大気圧したで、触媒を活性化した。反応器を100℃まで冷却し、窒素流を止め、圧力を120バールまで上げた。
温度を175℃まで上げる前に、100℃で、触媒をアンモニアで洗い流し、アルコールの供給を0.44kg/リットルxhのWHSV(アンモニア/アルコールのモル比=27:1、水素/アルコールのモル比=6:1)で開始した。粗生成物を集めて回転乾燥機で揮散し、余分のアンモニア、軽量アミン及び反応水を除去し、アミノ化物質を得た。反応生成物の分析データを表1に示す。
Figure 2017536437
添加剤として洗濯洗剤中の使用
牛の脂肪、豚の脂肪及びソーセージの油脂を含む青いニット綿の工業汚れ見本(Technical stain swatches)を、Warwick Equest株式会社から購入し、加熱しないで59分の洗濯サイクルを選択し、75gの液体洗剤組成物LA1(表9)、及びエーテルアミンの添加の後にpHを再調整するためのいくらかの塩酸(1Lの水において、75gのLA1(表2)のpHは、pH=8.3であるべきである)を、1.125gのエーテルアミン添加剤と一緒に、又はそれを用いないで使用して、従来の西欧の洗濯機(Miele Waschmaschine Softronic W 2241)で洗濯した。水の硬度は2.5mM(Ca2+:Mg2+は3:1であった)であった。標準測色測定を用いて、それぞれの汚れの洗濯前後のL、a、b値を得た。L、a、b値で、汚れのレベルを計算した。
見本から汚れの除去を、下記の式に従って計算した:
Figure 2017536437
ΔEは、洗濯前の汚れレベルであり、
ΔEは、洗濯後の汚れレベルである。
DIN EN ISO 11664−4(2012年6月)に従ってCIE 1976色差によりΔEを計算する。汚れのない織物について測定したL、a、b値、及び洗濯前の油しみについて測定したL、a、b値より、ΔEを計算する。汚れのない織物について測定したL、a、b値、及び洗濯後の油しみについて測定したL、a、b値より、ΔEを計算した。L、a、b値を得るため、標準の比色測定を使用した。
それぞれの汚れタイプは、4回再現した。下記のものは平均値である。
汚れレベルは繊維上の油脂の量に対応する。洗濯前の繊維の汚れレベル(ΔE)は高く、洗濯工程中に汚れは除去され、洗浄後の汚れレベル(ΔE)は低くなる。汚れがより良く除去されるほど、ΔEの値はより低くなり、ΔEに対する、ΔEの値とΔEの値との差はより大きくなる。したがって、よりよい洗濯性能と共に、汚れ除去指数の値が増大する。
Figure 2017536437
は、Northfield Illinois,USAから購入した、C11〜C12の平均芳香族炭素鎖長を有する直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩である。
AE3Sは、Stepan,Northfield,Illinois,USAから購入した、C12〜C15のアルキルエトキシ(3)硫酸塩である。
AE9は、Huntsman,Salt LakeCity,Utah,USAから購入した、9の平均エトキシ化度を有するC12〜C14のアルコールエトキシレートである。
NI45−7は、Huntsman,Salt LakeCity,Utah,USAから購入した、7の平均エトキシ化度を有するC14〜C15のアルコールエトキシレートである。
両親媒性ポリマーは、ポリエチレンオキシド主鎖及び複数のポリ酢酸ビニル側鎖を有するポリ酢酸ビニルグラフト化ポリエチレンオキシド共重合体である。ポリエチレンオキシド主鎖の分子量は約6000であり、ポリエチレンオキシドとポリ酢酸ビニルとの質量比は約40:60、且つ50エチレンオキシドユニット当たり1以下のグラフト化点である。
は、一般構造のビス((C2H5O)(C2H4O)n)(CH3)−N+−CxH2x−N+−(CH3)−ビス((C2H5O)(C2H4O)n)(式中、nは20〜30であり、xは3〜8である)を有する化合物、又はそれらの硫酸化若しくはスルホン酸化した変形体である。
は、1個の−NH基当たり20個のエトキシレート基を有するポリエチレンイミン(MW=600)である。
プロテアーゼは、Genencor International,Palo Alto,California,USA(例えば、Purafect Prime(登録商標))から、又はNovozymes,Bagsvaerd,Denmark(例えば、Liquanase(登録商標)、Coronase(登録商標))から購入してもよい。
Natalase(登録商標)は、全てNovozymes,Bagsvaerd,Denmarkの製品である。
10好適な錯化剤は、例えば、Dow Chemical,Midland,Michigan,USAから購入したジエチレンテトラアミンペンタ酢酸(DTPA)、又はSolutia,St Louis,Missouri,USAから購入したヒドロキシエタンジホスホン酸塩(HEDP)若しくはジエチレントリアミンペンタ(メチルホスホン)酸である
11蛍光増白剤1はTinopal(登録商標)AMSであり、蛍光増白剤2はCiba Specialty Chemicals,Basel,Switzerlandから購入した。
Figure 2017536437
Aは、さらなるエーテルアミン添加剤のない液体洗剤組成物LA1(表2参照)である。
Bは、実施例1bに記載されるような(1モルの2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール+5.6モルのプロピレンオキシド、部分的アミノ化(アミノ化度が32%である))ものを有する液体洗剤組成物LA1(表2参照)である。

Claims (24)

  1. エーテルアミン混合物であって、
    該エーテルアミン混合物の総質量に基づいて、少なくとも90質量%の、式(I)及び/又は(II)、
    Figure 2017536437
    (式中、R〜R12は、独立して、H、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール又はアリールアルキルから選択され、
    〜Rの少なくとも1つ及びR〜R12の少なくとも1つは、Hと異なる基であり、
    〜Aは、独立して、2〜18個の炭素原子、好ましくは2〜10個の炭素原子、最も好ましくは2〜5個の炭素原子を有する直鎖又は分岐のアルキレンから選択され、
    〜Zは、独立して、OH、CHCHCHNH、NH、NHR’又はNR’R’’から選択され、
    アミノ化度は、50%未満であり、
    R’及びR’’は、独立して、2個〜6個の炭素原子を有するアルキレンから選択され、
    x+yの合計は、2〜200の範囲であり、
    x≧1、y≧1であり、
    +yは、2〜200、好ましくは2〜20、最も好ましくは2〜10の範囲であり、
    ≧1、y≧1である)
    のアミンを含む、エーテルアミン混合物。
  2. 前記エーテルアミン混合物が、前記エーテルアミン混合物の総質量に基づいて、少なくとも95質量%の式(I)及び/又は(II)のアミンを含む、請求項1に記載のエーテルアミン混合物。
  3. 式(I)又は式(II)の前記ポリエーテルアミンにおいて、x+yが2〜20の範囲にある、請求項1又は2に記載のエーテルアミン混合物。
  4. 式(I)又は式(II)の前記ポリエーテルアミンにおいて、x+yが3〜20の範囲にある、請求項1から3のいずれか一項に記載のエーテルアミン混合物。
  5. 式(I)又は式(II)の前記ポリエーテルアミンにおいて、アミノ化度が、30%から50%未満の範囲にある請求項1から4のいずれか一項に記載のエーテルアミン混合物。
  6. 式(I)又は式(II)の前記ポリエーテルアミンにおいて、A〜Aが、独立して、エチレン、プロピレン又はブチレンからなる群から選択される、請求項1から4のいずれか一項に記載のエーテルアミン混合物。
  7. 式(I)又は式(II)の前記ポリエーテルアミンにおいて、A〜Aのそれぞれがプロピレンである、請求項1から4のいずれか一項に記載のエーテルアミン混合物。
  8. 式(I)又は式(II)の前記ポリエーテルアミンにおいて、R、R、R、R、R、R、R11及びR12がHであり、R、R、R及びR10が独立してC1〜16アルキル又はアリールから選択される、請求項1から6のいずれか一項に記載のエーテルアミン混合物。
  9. 式(I)又は式(II)の前記ポリエーテルアミンにおいて、R、R、R、R、R、R、R11及びR12がHであり、R、R、R及びR10が独立してブチル基、エチル基、メチル基、プロピル基又はフェニル基から選択される、請求項1から6のいずれか一項に記載のエーテルアミン混合物。
  10. 式(I)又は式(II)の前記ポリエーテルアミンにおいて、R及びRがそれぞれエチル基であり、R、R、R、R、R、R、R11及びR12がそれぞれHであり、R及びR10がそれぞれブチル基である、請求項1から6のいずれか一項に記載のエーテルアミン混合物。
  11. 式(I)又は式(II)の前記ポリエーテルアミンが、約290〜約1000グラム/モルの質量平均分子量を有する、請求項1から9のいずれか一項に記載のエーテルアミン混合物。
  12. 式(I)又は式(II)の前記ポリエーテルアミンが酸と反応した、請求項1から9のいずれか一項に記載のエーテルアミン混合物。
  13. 式(I)及び/又は式(II)のエーテルアミンを、当該エーテルアミン混合物の総質量に基づいて、少なくとも90質量%含むエーテルアミン混合物の製造方法であって、
    以下の工程:
    a)式(III)
    Figure 2017536437
    (式中、R〜Rは、互いに独立して、H、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアルキルであり、
    〜Rから選択される少なくとも1つの基は、Hと異なる基である)
    の1,3−ジオールとC〜C18アルキレンオキシドとを、1,3−ジオールとC〜C18アルキレンオキシドとのモル比を1:2〜1:10の範囲にして、反応させる工程と、次に以下のいずれか1つの工程、
    b1)アルコキシル化1,3−ジオールを、アンモニアでアミノ化させる工程、又は、
    b2)アルコキシル化1,3−ジオールを還元的シアノエチル化させる工程と、
    を含む、方法。
  14. 1,3−ジオールとC〜C18アルキレンオキシドとの前記モル比が、1:3〜1:8の範囲にある、請求項12に記載の方法。
  15. 1,3−ジオールとC〜C18アルキレンオキシドとの前記モル比が、1:4〜1:6の範囲にある、請求項12又は13に記載の方法。
  16. 前記C〜C18アルキレンオキシドが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド又はこれらの混合物からなる群から選択される、請求項12から14のいずれか一項に記載の方法。
  17. 前記C〜C18アルキレンオキシドがプロピレンオキシドである、請求項12から14のいずれか一項に記載の方法。
  18. 式(III)の前記1,3−ジオールが、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−フェニル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−1,3−ヘンキサンジオールからなる群から選択される、請求項12から16のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記アミノ化工程が、銅−、ニッケル−又はコバルト−含有触媒の存在下で行われる、請求項12から17のいずれか一項に記載の方法。
  20. 水素で還元する前の、前記触媒の触媒活性材料が、アルミニウム、銅、ニッケル及びコバルトの酸素化合物を含み、SnOとして計算されるスズの酸素化合物を0.2〜5.0質量%の範囲で含んでいる、請求項18に記載の方法。
  21. 請求項1〜11に記載のエーテルアミン混合物を、パーソナルケアに使用する方法。
  22. 請求項1〜11に記載のエーテルアミン混合物を、シャンプー製剤及びボディソープ製剤に使用する方法。
  23. 請求項1〜11に記載のエーテルアミン混合物を、エポキシ樹脂の硬化剤に又はポリマー製造における反応剤として使用する方法。
  24. 請求項1〜11に記載のエーテルアミン混合物を、ポリウレタン、ポリ尿素に、及び熱可塑性ポリアミド接着剤として使用する方法。
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