JP3995767B2 - 色相良好な第4級アンモニウム塩の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は第4級アンモニウム塩の製造方法に関するものである。更に詳細には、布帛等の柔軟剤や毛髪用コンディショニング剤の基剤として有用な第4級アンモニウム塩を色相の良好な状態で製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、繊維用柔軟仕上げ剤や毛髪用コンディショニング剤として市販されている商品はジ(硬化牛脂アルキル)ジメチルアンモニウムクロライドに代表されるような1分子中に2個の長鎖アルキル基を有する第4級アンモニウム塩を基剤として含む組成物である。しかしながら、上記第4級アンモニウム塩は、処理後の残存物が河川等の自然界に放出された場合、殆ど生分解されずに蓄積するといった問題があった。その改良品としてメチルビス(硬化牛脂アルカノイルオキシエチル)2−ヒドロキシエチルアンモニウムメチルサルフェートやジメチルビス(アルカノイルオキシエチル)アンモニウムクロライド等が市販されているが、これらは上記第4級アンモニウム塩と比較して生分解性は改善されているが、柔軟性、環境安全性が十分満足できる基剤とはいえない。
【0003】
本発明者らは繊維や毛髪に対して優れた柔軟性を付与し、さらに生分解性が良好な第4級アンモニウム塩として、下記一般式(II)
【0004】
【化3】
【0005】
〔式中、
R1:炭素数1〜35の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示す。
x :2〜6の整数を示す。
A, B:同一又は異なって、炭素数1〜6のアルキル基又はヒドロキシアルキル基、あるいは式 -CyH2yO-(YO)Z-R2で表される基又は式 -CxH2xNHCOR1で表される基を示す。ここでR1及びxは前記の意味を示し、R2は式-COR1で表される基又はH を示し、y は2〜6の整数、Y は炭素数2〜3の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示し、z はアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示す0〜20の数である。
D :炭素数1〜4のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示す。
X :陰イオン基を示す。〕
で表される第4級アンモニウム塩を見いだしているが、これまでの製造方法では十分に満足できる色相を得ることができず、そのまま実使用するのは困難な状態であり、精製工程を必要とした。
【0006】
従って、本発明の目的は繊維や毛髪に対して優れた柔軟性を付与し、さらに生分解性が良好な第4級アンモニウム塩を、特別の精製工程なしに、実使用でも充分に使用可能な色相の良好な状態で製造する方法を提供することにある。
【0007】
【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した結果、上記目的に最適な第4級アンモニウム塩の製造方法を見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明は、一般式(I)
【0008】
【化4】
【0009】
〔式中、R1,A,B,x:前記の意味を示す。〕
で表される第3級アミンを溶媒存在下、4級化剤を用いて4級化し、前記一般式(II)で表される第4級アンモニウム塩を製造するに際し、60〜80℃の温度で反応を行い、更に反応後、用いた溶媒の一部を留去する事を特徴とする色相良好な第4級アンモニウム塩の製造方法を提供するものである。
【0010】
【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。
【0011】
本発明の一般式(I)で表される第3級アミンにおいて、R1は直鎖又は分岐鎖の炭素数1〜35のアルキル基又はアルケニル基を示すが、好ましくは炭素数7〜23、更に好ましくは炭素数11〜21の直鎖アルキル基又は直鎖アルケニル基である。
【0012】
R1CO-で示されるアシル基の具体例としては、酢酸、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、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、イソステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキン酸、ベヘン酸、エルカ酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸や、牛脂脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、これらの硬化脂肪酸等やこれらの混合物、及びこれらのメチルエステル、エチルエステル等の低級アルキルエステル等から誘導されるアシル基が挙げられ、牛脂脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、これらの硬化脂肪酸あるいはこれらの低級アルキルエステル等から誘導されるアシル基が好ましい。
【0013】
また A及びB は、同一又は異なって、炭素数1〜6のアルキル基又はヒドロキシアルキル基、あるいは式 -CyH2yO-(YO)Z-R2で表される基又は式 -CxH2xNHCOR1で表される基(R1, R2, x, y, Y, zは前記の意味を示す)を示すが、炭素数1〜6のアルキル基又はヒドロキシアルキル基の具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、ヒドロキシエチル等の基が挙げられ、好ましくはメチル、エチル、ヒドロキシエチル基であり、更に好ましくはメチル基である。
【0014】
Y は炭素数2〜3の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示すが、好ましくはエチレン基又はプロピレン基であり、更に好ましくはエチレン基である。また、z 個のY は同一でも異なっていてもよい。
【0015】
x 及びy は同一又は異なって2〜6の整数を示し、好ましくは2〜3の整数である。
z はアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示す0〜20の数を示すが、好ましくは0〜10、更に好ましくは0〜5である。
【0016】
一般式(I)で表される第3級アミンの具体例としては、次のようなものが挙げられる。
【0017】
【化5】
【0018】
本発明においては、上記のような一般式(I)で表される第3級アミンを溶媒存在下、4級化剤により4級化し、更に必要に応じてイオン交換樹脂等を用いて塩交換を行い、一般式(II)で表される第4級アンモニウム塩を得る。
【0019】
一般式(II)において、D で示される炭素数1〜4のアルキル基又はヒドロキシアルキル基の具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヒドロキシエチル等の基が挙げられ、好ましくはメチル、エチル、ヒドロキシエチル基であり、更に好ましくはメチル基である。また、X で示される陰イオン基として好ましいものは、ハロゲン原子、サルフェート、カーボネート、炭素数1〜4の水酸基で置換されていても良いアルキルカルボキシレート又は炭素数1〜4のアルキルサルフェート (CH3SO4、C2H5SO4 等)等から誘導される陰イオン基であり、更に好ましくはClアニオン又はCH3SO4アニオンである。
【0020】
一般式(II)で表される第4級アンモニウム塩の具体例としては、次のようなものが挙げられる。
【0021】
【化6】
【0022】
【化7】
【0023】
本発明における4級化反応は、60〜80℃、好ましくは65〜75℃の温度で行なう。4級化の反応温度が60℃未満であると反応収率が低下し、また80℃を越えると色相の良好な4級アンモニウム塩を得ることができない。
本発明における4級化反応の反応時間は特に限定されないが、3〜7時間が好ましい。
【0024】
本発明における4級化反応において、4級化剤は、一般式(I)で表される第3級アミン1モルに対し、好ましくは 0.5〜10倍モル、更に好ましくは0.95〜2倍モル用いる。ここで用いられる4級化剤としては、塩化メチル等の低級アルキルハライド、ジメチル硫酸やジエチル硫酸等のジ低級アルキル硫酸等が挙げられる。
【0025】
本発明の4級化反応に用いられる溶媒としては、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等が挙げられ、エチルアルコール、イソプロピルアルコールが好ましい。溶媒の量は、一般式(I)で表される第3級アミンに対して10〜50重量%が好ましい。
【0026】
本発明においては、このような4級化反応を行なった後、更に用いた溶媒の一部、好ましくは第4級アンモニウム塩に対して1〜20重量%、更に好ましくは2〜10重量%を留去する。
溶媒を留去する方法としては、通常の常圧あるいは減圧下におけるトッピングや、薄膜式蒸発機を用いる方法等が挙げられるが、薄膜式蒸発機を用いる方法が好ましい。
このように反応後に溶媒の一部を留去することにより、得られる第4級アンモニウム塩の保存後の色相が良くなる。
【0027】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさら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。なお、例中の%は特記しない限り重量基準である。
【0028】
実施例1
N−(3−硬化牛脂アルカノイルアミノプロピル)−N−(硬化牛脂アルカノイルオキシエチル)−N−メチルアミン 240.7g(0.4 モル)とエチルアルコール83.3gを窒素バブリング管を装着した1リットルオートクレーブに仕込み、密閉した。オートクレーブ内を窒素置換(圧力0.3MPa〜常圧、5回繰り返し)を行い、50℃へ昇温し、攪拌を開始した。
次に塩化メチル22.2g(0.44モル、対アミン 1.1当量倍)を圧入し、65℃に昇温し、7時間反応を行った。
反応終了後、残圧ブローを行った。この物の全アミン価は 1.5であり、アミンの反応率は97.6%であった。得られた4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
【0029】
次に反応終了物を窒素バブリング(窒素流量:50〜100 ml/min)下にて約80℃に昇温し、その後トッピングを行なうことにより、1時間でエチルアルコール13.9g(第4級アンモニウム塩に対して5%)を留去させた。
得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1以下であった。
【0030】
更に、この第4級アンモニウム塩を窒素置換可能な100 ml容器に60g入れ、系内の酸素濃度を1%以下とし、60℃恒温槽にて60日間保存した。
保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー2であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として十分に使用可能な色相であった。
【0031】
実施例2
塩化メチル24.2g(0.48モル、対アミン 1.2当量倍)を圧入し、4級化反応を65℃にて6時間行なった以外は実施例1と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.5、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1であった。
【0032】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、実施例1と同様の量のエチルアルコールを留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー2であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として十分に使用可能な色相であった。
【0033】
実施例3
塩化メチル26.26 g(0.52モル、対アミン 1.3当量倍)を圧入し、4級化反応を65℃にて5時間行なった以外は実施例1と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.4、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1であった。
【0034】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、実施例1と同様の量のエチルアルコールを留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー2であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として十分に使用可能な色相であった。
【0035】
実施例4
塩化メチル30.3g(0.60モル、対アミン 1.5当量倍)を圧入し、4級化反応を65℃にて5時間行なった以外は実施例1と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.4、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1〜2であった。
【0036】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、実施例1と同様の量のエチルアルコールを留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1〜2であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー2〜3であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として十分に使用可能な色相であった。
【0037】
実施例5
4級化反応を75℃にて4時間行なった以外は実施例2と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.4、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1〜2であった。
【0038】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、実施例1と同様の量のエチルアルコールを留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー2〜3であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として十分に使用可能な色相であった。
【0039】
比較例1
4級化反応を85℃にて4時間行なった以外は実施例2と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.3、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー4であった。
【0040】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、実施例1と同様の量のエチルアルコールを留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー4であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー5〜4であり、この物は柔軟剤及び毛髪コンディショニング剤として使用不可能な色相であった。
【0041】
比較例2
4級化反応を95℃にて3時間行なった以外は実施例2と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.3、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー6であった。
【0042】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、実施例1と同様の量のエチルアルコールを留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー6であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー7〜8であり、この物は柔軟剤及び毛髪コンディショニング剤として使用不可能な色相であった。
【0043】
比較例3
4級化反応を105 ℃にて3時間行なった以外は実施例2と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.3、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー8であった。
【0044】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、実施例1と同様の量のエチルアルコールを留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー8であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー9であり、この物は柔軟剤及び毛髪コンディショニング剤として使用不可能な色相であった。。
【0045】
実施例6
実施例2と同様にして4級化反応を行い第4級アンモニウム塩を得た。得られた反応物の全アミン価は 0.5、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1であった。
次に反応終了物を、オートクレーブ内温度60〜65℃に保ちながら徐々に減圧とし、真空度 200〜500hPaに保ちながら、トッピングを行なうことにより、エチルアルコール13.9g(第4級アンモニウム塩に対して5%)を留去させた。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1〜2であった。
【0046】
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー2〜3であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として十分に使用可能な色相であった。
【0047】
実施例7
実施例2と同様にして4級化反応を行い第4級アンモニウム塩を得た。得られた反応物の全アミン価は 0.5、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1であった。
次に反応終了物をラボ小型薄膜式蒸発機を用いてトッピングした。即ち、反応終了後、55℃に冷却し、残圧ブローを行い、反応物を窒素置換可能な滴下ロートに取り出した。薄膜式蒸発機は窒素置換を行い、蒸発機壁温を55〜75℃、系内の真空度を 200〜500hPaに保ちながら、上記の滴下ロートをサンプルFeedラインに接続し、Feed量30〜80ml/min にてトッピングを行い、エチルアルコール約13g(第4級アンモニウム塩に対して約5%)を留去させた。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
【0048】
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1〜2であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として十分に使用可能な色相であった。
【0049】
実施例8
エチルアルコールの量を72.2gとする以外は実施例2と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.5、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1であった。
【0050】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、エチルアルコール2.8 g(第4級アンモニウム塩に対して1%)を留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー3であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として十分に使用可能な色相であった。
【0051】
実施例9
エチルアルコールの量を77.7gとする以外は実施例2と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.5、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1であった。
【0052】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、エチルアルコール8.3 g(第4級アンモニウム塩に対して3%)を留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー2であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として十分に使用可能な色相であった。
【0053】
実施例10
エチルアルコールの量を97.2gとする以外は実施例2と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.5、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1であった。
【0054】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、エチルアルコール27.8g(第4級アンモニウム塩に対して10%)を留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー2であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として十分に使用可能な色相であった。
【0055】
実施例11
エチルアルコールの量を124.9 gとする以外は実施例2と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.5、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1であった。
【0056】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、エチルアルコール55.5g(第4級アンモニウム塩に対して20%)を留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー2であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として十分に使用可能な色相であった。
【0057】
実施例12
溶媒としてエチルアルコールの代わりにイソプロピルアルコールを83.3g用いる以外は実施例2と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.5、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1であった。
【0058】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、イソプロピルアルコール13.9g(第4級アンモニウム塩に対して5%)を留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー2であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として十分に使用可能な色相であった。
【0059】
実施例13
N−(3−硬化牛脂アルカノイルアミノプロピル)−N−(硬化牛脂アルカノイルオキシエチル)−N−ヒドロキシエチルアミン 269.4g(0.4 モル)とエチルアルコール86.9gを窒素バブリング管を装着した1リットルオートクレーブに仕込み、密閉した。オートクレーブ内を窒素置換(圧力0.3MPa〜常圧、5回繰り返し)を行い、50℃へ昇温し、攪拌を開始した。次に塩化メチル24.2g(0.48モル、対アミン 1.2当量倍)を圧入し、65℃に昇温し、6時間反応を行った。
【0060】
反応終了後、残圧ブローを行った。この物の全アミン価は 0.8であり、アミンの反応率は98.6%であった。得られた4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
【0061】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、エチルアルコール14.5g(第4級アンモニウム塩に対して5%)を留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー2〜3であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として十分に使用可能な色相であった。
【0062】
実施例14
塩化メチル30.3g(0.6 モル、対アミン 1.5当量倍)を圧入し、4級化反応を65℃にて5時間行なった以外は実施例13と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.5、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1であった。
【0063】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、エチルアルコール14.5g(第4級アンモニウム塩に対して5%)を留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー3〜2であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として十分に使用可能な色相であった。
【0064】
比較例4
4級化反応を95℃にて4時間行なった以外は実施例13と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.5、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー6であった。
【0065】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、エチルアルコール14.5g(第4級アンモニウム塩に対して5%)を留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー6〜7であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー8〜7であり、この物は柔軟剤及び毛髪コンディショニング剤として使用不可能な色相であった。
【0066】
実施例15
N,N−ビス(3−硬化牛脂アルカノイルアミノプロピル)−N−メチルアミン 262.6g(0.4 モル)とエチルアルコール84.8gを窒素バブリング管を装着した1リットルオートクレーブに仕込み、密閉した。オートクレーブ内を窒素置換(圧力0.3MPa〜常圧、5回繰り返し)を行い、50℃へ昇温し、攪拌を開始した。次に塩化メチル24.2g(0.48モル、対アミン 1.2当量倍)を圧入し、65℃に昇温し、6時間反応を行った。
反応終了後、残圧ブローを行った。この物の全アミン価は0.6 であり、アミンの反応率は99.0%であった。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
【0067】
次に反応終了物を実施例1と同様の条件でトッピングし、エチルアルコール14.1g(第4級アンモニウム塩に対して5%)を留去した。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1〜2であった。
更に、この第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー2〜3であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として十分に使用可能な色相であった。
【0068】
比較例5
N−(3−硬化牛脂アルカノイルアミノプロピル)−N−(硬化牛脂アルカノイルオキシエチル)−N−メチルアミン 240.7g(0.4モル)とエチルアルコール69.4gを1リットルオートクレーブに仕込み、密閉した。オートクレーブ内を窒素置換(圧力0.3MPa〜常圧、5回繰り返し)を行い、50℃へ昇温し、攪拌を開始した。
次に塩化メチル22.2g(0.44モル、対アミン 1.1当量倍)を圧入し、65℃に昇温し、7時間反応を行った。
反応終了後、残圧ブローを行った。この物の全アミン価は1.7 であり、アミンの反応率は97.6%であった。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
【0069】
得られた第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー13〜14であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として使用不可能な色相であった。
【0070】
比較例6
塩化メチル24.2g(0.48モル、対アミン 1.2当量倍)を圧入し、4級化反応を65℃にて6時間行なった以外は比較例5と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.6、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1であった。
【0071】
次に得られた第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー13〜14であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として使用不可能な色相であった。
【0072】
比較例7
塩化メチル26.26 g(0.52モル、対アミン 1.3当量倍)を圧入し、4級化反応を65℃にて5時間行なった以外は比較例5と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.6、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1〜2であった。
【0073】
次に得られた第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー15〜16であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として使用不可能な色相であった。
【0074】
比較例8
塩化メチル30.3g(0.60モル、対アミン 1.5当量倍)を圧入し、4級化反応を65℃にて5時間行なった以外は比較例5と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.5、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1〜2であった。
【0075】
次に得られた第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー16〜17であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として使用不可能な色相であった。
【0076】
比較例9
4級化反応を75℃にて4時間行なった以外は比較例6と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.4、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1〜2であった。
【0077】
次に得られた第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー18以上であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として使用不可能な色相であった。
【0078】
比較例10
4級化反応を85℃にて4時間行なった以外は比較例6と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.5、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー4であった。
【0079】
次に得られた第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー18以上であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として使用不可能な色相であった。
【0080】
比較例11
4級化反応を95℃にて3時間行なった以外は比較例6と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.2、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー6であった。
【0081】
次に得られた第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー18以上であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として使用不可能な色相であった。
【0082】
比較例12
N−(3−硬化牛脂アルカノイルアミノプロピル)−N−(硬化牛脂アルカノイルオキシエチル)−N−ヒドロキシエチルアミン 269.4g(0.4モル)とエチルアルコール72.4gを窒素バブリング管を装着した1リットルオートクレーブに仕込み、密閉した。オートクレーブ内を窒素置換(圧力0.3MPa〜常圧、5回繰り返し)を行い、50℃へ昇温し、攪拌を開始した。
次に塩化メチル24.2g(0.48モル、対アミン 1.2当量倍)を圧入し、65℃に昇温し、6時間反応を行った。
反応終了後、残圧ブローを行った、この物の全アミン価は 0.7であり、アミンの反応率は98.8%であった。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1であった。
【0083】
得られた第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー16〜17であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として使用不可能な色相であった。
【0084】
比較例13
塩化メチル30.3g(0.60モル、対アミン 1.5当量倍)を圧入し、4級化反応を65℃にて5時間行なった以外は比較例12と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.6、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー1であった。
【0085】
次に得られた第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー18以上であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として使用不可能な色相であった。
【0086】
比較例14
4級化反応を95℃にて4時間行なった以外は比較例12と同様にして、第4級アンモニウム塩を得た。
得られた反応物の全アミン価は 0.5、アミンの反応率は99%以上であり、色相はガードナー6であった。
【0087】
次に得られた第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー18以上であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として使用不可能な色相であった。
【0088】
比較例15
N,N−ビス(3−硬化牛脂アルカノイルアミノプロピル)−N−メチルアミン 262.6g(0.4 モル)とエチルアルコール88.4gを1リットルオートクレーブに仕込み、密閉した。オートクレーブ内を窒素置換(圧力0.3MPa〜常圧、5回繰り返し) を行い、50℃へ昇温し、攪拌を開始した。
次に塩化メチル24.2g(0.48モル、対アミン 1.2当量倍)を圧入し、65℃に昇温し、6時間反応を行った。
反応終了後、残圧ブローを行った。この物の全アミン価は 0.6であり、アミンの反応率は99.0%以上であった。得られた第4級アンモニウム塩の色相はガードナー1〜2であった。
【0089】
得られた第4級アンモニウム塩を実施例1と同様の条件で保存した。保存後の第4級アンモニウム塩の色相はガードナー12〜13であり、この物は柔軟剤及び毛髪用コンディショニング剤として使用不可能な色相であった。
【0090】
【発明の効果】
本発明によれば、色相の良好な第4級アンモニウム塩を製造することが出来る。
Claims (2)
- 一般式(I)
x :2〜6の整数を示す。
A, B:同一又は異なって、炭素数1〜6のアルキル基又はヒドロキシアルキル基、あるいは式 -CyH2yO-(YO)Z-R2で表される基又は式 -CxH2xNHCOR1で表される基を示す。ここでR1及びxは前記の意味を示し、R2は式-COR1で表される基又はH を示し、y は2〜6の整数、Y は炭素数2〜3の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示し、z はアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示す0〜20の数である。〕
で表される第3級アミンを溶媒存在下、4級化剤を用いて4級化し、一般式(II)
D :炭素数1〜4のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示す。
X :陰イオン基を示す。〕
で表される第4級アンモニウム塩溶液を製造するに際し、60〜80℃の温度で反応を行い、更に反応後、第4級アンモニウム塩に対して1〜 20 重量%の溶媒を留去する事を特徴とする色相良好な第4級アンモニウム塩溶液の製造方法。 - 溶媒の留去を薄膜式蒸発機を用いて行うことを特徴とする、請求項1記載の第4級アンモニウム塩溶液の製造方法。
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