JP3839112B2

JP3839112B2 - アミンオキサイド水溶液

Info

Publication number: JP3839112B2
Application number: JP28500996A
Authority: JP
Inventors: 誠久保; 明藤生; 博幸寺▲崎▼; 隆也坂井
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2016-10-28
Also published as: JPH10130223A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は洗浄剤等の界面活性剤として有用なアミンオキサイド水溶液に関し、詳しくは、高濃度のアルカノイルアミドアルキルアミンオキサイドを含有し、しかも流動性が良好なアミンオキサイド水溶液に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、洗浄剤等に用いられる界面活性剤は、界面活性能の他に生分解性、安全性、皮膚に対して低刺激性である等、諸特性に優れたものが要望されており、これらの要件を満たす界面活性剤としてアルカノイルアミドアルキルアミンオキサイドが知られている。
【０００３】
このアルカノイルアミドアルキルアミンオキサイドは、アルキルサルフェート（ＡＳ）やアルキルエトキシサルフェート（ＥＳ）等のアニオン活性剤又はアルキルエトキシレートやアルキルグルコシド（ＡＧ）等のノニオン活性剤に添加した場合に於いて、優れた増泡効果や洗浄作用を示す。
【０００４】
このようなアルカノイルアミドアルキルアミンオキサイドは、大抵はその30〜35重量％水溶液の形で市販されているが、アルカノイルアミドアルキルアミンオキサイド水溶液の輸送及び貯蔵を割安にするためには高度に濃縮されたアルカノイルアミドアルキルアミンオキサイド水溶液を製造することが望ましい。しかし、一般に水溶性界面活性剤溶液の濃度が高くなると粘度も上昇することは公知であり、アルカノイルアミドアルキルアミンオキサイドの水溶液も、脱水によって濃縮した場合、このアミンオキサイド濃度が36〜38重量％で急激な粘度上昇が起こり、さらに脱水を続けた場合は流動性がなくなる。
【０００５】
従って、本発明の課題は、高濃度のアルカノイルアミドアルキルアミンオキサイドを含有し、しかも良好な流動性を有するアミンオキサイド水溶液を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究の結果、アルカノイルアミドアルキルアミンオキサイド水溶液中の遊離脂肪酸の含有量を一定範囲に調整することにより、高濃度のアルカノイルアミドアルキルアミンオキサイドを含有し、しかも流動性が良好なアミンオキサイド水溶液が得られることを見いだし本発明を完成するに到った。
即ち、本発明は、炭素数８〜22の飽和又は不飽和脂肪酸を１〜４重量％含有し、一般式（Ｉ）
【０００７】
【化２】

【０００８】
（式中、R¹は炭素数７〜21の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示し、R²及びR³はそれぞれ炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示し、n は２〜３の数を示す。）
で表されるアルカノイルアミドアルキルアミンオキサイドの含有量が35重量％以上、水分含有量が60重量％以下であることを特徴とするアミンオキサイド水溶液を提供するものである。
また、本発明は、更にグリセリンを0.5 〜４重量％含有する上記アミンオキサイド水溶液を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
本発明において、炭素数８〜22の飽和又は不飽和脂肪酸としては、硬化又は不硬化のヤシ油脂肪酸、ラウリン酸、リシノール酸、魚油脂肪酸、エルカ酸等が挙げられ、天然の植物油あるいは動物油に由来する飽和又は不飽和の脂肪酸が好ましく、特にヤシ油脂肪酸が好ましい。これらの脂肪酸は１種又は２種以上の混合物として用いることができる。
【００１１】
本発明のアミンオキサイド水溶液中の炭素数８〜22の飽和又は不飽和脂肪酸の含有量は１〜４重量％、好ましくは 1.5〜3.5 重量％である。炭素数８〜22の飽和又は不飽和脂肪酸の含有量が１重量％未満であると良好な流動性を得ることができず、４重量％を超えるとアミンオキサイドと脂肪酸の複合体含量が多くなり、洗浄性能や起泡力に影響を及ぼす。
【００１２】
また本発明のアミンオキサイド水溶液はグリセリンを 0.5〜４重量％、更に１〜3.5 重量％含有することが好ましい。グリセリンを含有することにより流動性をより向上させることができる。
【００１３】
本発明に係わる一般式（Ｉ）で表されるアルカノイルアミドアルキルアミンオキサイドは、例えば、以下に示す方法により製造することができる。
【００１４】
即ち、先ず、一般式（II）
R¹−COOR⁴ （II）
（式中、R¹は前記の意味を示し、R⁴はH 、炭素数１〜３のアルキル基又は油脂から R¹COO- 基を除いた残基を示す。）
で表される脂肪酸又はその誘導体と、一般式(III)
【００１５】
【化３】

【００１６】
（式中、R²，R³及びｎは前記の意味を示す。）
で表されるジアルキルアミノアルキルアミンとを反応させてアミドアミンを得た後、得られたアミドアミンを過酸化水素等で酸化することにより得ることができる。
【００１７】
上記一般式（II）で表される脂肪酸又はその誘導体としては、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、オレイン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸等の脂肪酸又はその低級アルキルエステル、ヤシ油、ヒマシ油、ナタネ油、牛脂、魚油等の植物油又は動物油が挙げられ、。ラウリン酸又はヤシ油が好ましい。これらの脂肪酸又はその誘導体は１種又は２種以上の混合物として用いることができる。
【００１８】
上記一般式(III) で表されるジアルキルアミノアルキルアミンとしては、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジプロピルアミノプロピルアミン、ジヒドロキシエチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、ジプロピルアミノエチルアミン、ジヒドロキシエチルアミノエチルアミン等が挙げられ、ジメチルアミノプロピルアミンが好ましい。
【００１９】
本発明のアミンオキサイド水溶液は、上記の酸化工程において、予め炭素数８〜22の飽和又は不飽和脂肪酸、更に必要によりグリセリンを上記含有量になるように添加してから酸化する方法、あるいは上記酸化工程後に炭素数８〜22の飽和又は不飽和脂肪酸、更に必要によりグリセリンを上記含有量になるように添加する方法等により得ることができるが、予め炭素数８〜22の飽和又は不飽和脂肪酸、更に必要によりグリセリンを上記含有量になるように添加してから酸化する方法が好ましい。
【００２０】
本発明のアミンオキサイド水溶液のpHは特に限定されないが、pH５〜８が好ましい。
【００２１】
本発明のアミンオキサイド水溶液中の、一般式（Ｉ）で表されるアルカノイルアミドアルキルアミンオキサイドの含有量は35重量％以上、好ましくは38重量％以上、水分含有量は60重量％以下である。このようにアルカノイルアミドアルキルアミンオキサイドを高濃度に含有させることにより輸送や貯蔵を割安にすることができ経済的である。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
尚、例中の％は特記しない限り重量基準である。また、実施例３は参考例である。
【００２３】
実施例１
＜アミド化＞
精製ヤシ油（Mw657.5) 220ｇを、温度計、攪拌器、冷却管、N₂吹き込み装置を備えた１リットル容５ツ口フラスコに移し、N₂を吹き込みながら（25ml/min) 、温度を 180℃まで昇温した。その後、ジメチルアミノプロピルアミン（DMAPA) 107.3ｇ（Mw102.2 、1.05モル）を同温度で３時間で滴下し、赤外分光光度計（IR）を用いて予め作成していたヤシ油（1720cm^-1，エステル吸収）の検量線より、残存ヤシ油がトレースとなった時点でN₂の吹き込み量を増加し（500ml/min)、残存DMAPA がガスクロマトグラフで 0.1％以下に到達した時に反応を終了し、冷却して、アミドアミンを得た。
【００２４】
＜酸化＞
上記アミド化で得られたアミドアミン混合物 300ｇを攪拌機、温度計、還流冷却器を備えた２リットル容４ツ口フラスコに移した後に、酸価（AV）260 のヤシ油脂肪酸10ｇとイオン交換水306 ｇを仕込み、80℃まで加熱した。その後、35％H₂O₂水溶液97ｇを２時間かけて滴下した後に５時間熟成を行い反応を終了した。以下の組成を有する、粘度（25℃）80cps のアミンオキサイド水溶液が得られた。
【００２５】
・ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミンオキサイド 38 ％
・炭素数８〜22の脂肪酸 1.8％
・グリセリン 3.1％
・アミドアミン 0.1％
実施例２
＜アミド化＞
ラウリン酸（Mw200) 200ｇを、温度計、攪拌器、冷却管、N₂吹き込み装置を備えた１リットル容５ツ口フラスコに移し、N₂を吹き込みながら（25ml/min) 、温度を180℃まで昇温した。その後、ジメチルアミノプロピルアミン（DMAPA)107.3ｇ（Mw102.2 、1.05モル）を同温度で３時間滴下し、酸価（AV）が６となった時点でN₂の吹き込み量を増加し（500ml/min)、残存DMAPA がガスクロマトグラフで 0.1％以下に到達した時点で反応を終了し冷却して、アミドアミンを得た。
【００２６】
＜酸化＞
上記アミド化で得られたアミドアミン 284ｇを攪拌機、温度計、還流冷却器を備えた２リットル容４ツ口フラスコに移した後に、酸価（AV）260 のヤシ油脂肪酸10ｇ、グリセリン10ｇとイオン交換水388 ｇを仕込み、80℃まで加熱した。その後、35％H₂O₂水溶液97ｇを２時間かけて滴下した後に５時間熟成を行い反応を終了した。
以下の組成を有する、粘度（25℃）60cps のアミンオキサイド水溶液が得られた。
【００２７】
・ラウリン酸アミドプロピルジメチルアミンオキサイド 38 ％
・炭素数８〜22の脂肪酸 2.0％
・グリセリン 1.3％
・アミドアミン 0.1％
比較例１
＜アミド化＞
実施例１と同様の条件でアミド化を行った。
＜酸化＞
ヤシ油脂肪酸を添加しない以外は、実施例１と同様の条件で酸化を行った。
以下の組成を有する非流動性のアミンオキサイド水溶液が得られた。非流動性であるので粘度は測定不能であった。
【００２８】
・ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミンオキサイド 38 ％
・炭素数８〜22の脂肪酸 0.2％
・グリセリン 3.2％
・アミドアミン 0.1％
比較例２
＜アミド化＞
実施例２と同様の条件でアミド化を行った。
＜酸化＞
ヤシ油脂肪酸及びグリセリンを添加しない以外は実施例２と同様の条件で酸化を行った。
以下の組成を有する非流動性のアミンオキサイド水溶液が得られた。非流動性であるので粘度は測定不能であった。
【００２９】
・ラウリン酸アミドプロピルジメチルアミンオキサイド 38.5％
・炭素数８〜22の脂肪酸 0.8％
・グリセリン 0 ％
・アミドアミン 0.1％
実施例３
＜アミド化＞
実施例２と同様の条件でアミド化を行った。
＜酸化＞
ヤシ油脂肪酸10ｇ及びグリセリン10ｇの代わりに、ヤシ油脂肪酸20ｇを添加する以外は実施例２と同様の条件で酸化を行った。
以下の組成を有する、粘度 (25℃）200 cps のアミンオキサイド水溶液が得られた。
【００３０】
・ラウリン酸アミドプロピルジメチルアミンオキサイド 38 ％
・炭素数８〜22の脂肪酸 3.3％
・アミドアミン 0.1％

Claims

炭素数８〜22の飽和又は不飽和脂肪酸を１〜４重量％及びグリセリンを 0.5 〜４重量％含有し、一般式（Ｉ）

（式中、R¹は炭素数７〜21の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示し、R²及びR³はそれぞれ炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示し、n は２〜３の数を示す。）
で表されるアルカノイルアミドアルキルアミンオキサイドの含有量が35重量％以上38重量％以下、水分含有量が54 重量％以上60重量％以下であることを特徴とする流動性が良好なアミンオキサイド水溶液。
炭素数８〜22の飽和又は不飽和脂肪酸が、ヤシ油脂肪酸である請求項１記載のアミンオキサイド水溶液。
一般式（Ｉ）において、R¹CO- で表される基が、ヤシ油脂肪酸又はラウリン酸から誘導される脂肪酸残基、R²及びR³がメチル基、n が３である請求項１又は２記載のアミンオキサイド水溶液。
炭素数８〜22の飽和又は不飽和脂肪酸を、一般式（Ｉ）で表されるアルカノイルアミドアルキルアミンオキサイド水溶液全量に対し１〜４重量％、及びグリセリンを一般式（Ｉ）で表されるアルカノイルアミドアルキルアミンオキサイド水溶液全量に対し0.5 〜４重量％存在させることを特徴とする、該アルカノイルアミドアルキルアミンオキサイドの含有量が35重量％以上38重量％以下、水分含有量が54重量％以上60重量％以下の流動性が良好なアミンオキサイド水溶液の製造法。

（式中、 R ¹ 、 R ² 、 R ³ 及び n は請求項１と同じ意味を示す。）