JP4087062B2 - 柔軟仕上げ剤組成物 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は柔軟仕上げ剤組成物に関する。
背景技術
繊維用柔軟仕上げ剤として市販されている商品はほとんどが、ジ（長鎖アルキル）ジメチルアンモニウムクロライドに代表される１分子中に２つの長鎖アルキル基を有する第４級アンモニウム塩を含む組成物である。
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、ほとんどが生分解されずに蓄積されるという問題点がある。
このような問題点の改良品としてＮ−メチル−Ｎ，Ｎ−ビス（長鎖アルカノイルオキシエチル）−Ｎ−（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、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ，Ｎ−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上市されているが、これらは、上記第４級アンモニウム塩に比べ、生分解性は改善されているものの、柔軟性が十分満足できる基剤とは言えない。
発明の開示
従って、本発明の課題は、柔軟性に優れ、且つ、生分解性が良好で、きしみ感を抑制できる柔軟仕上げ剤組成物を提供することにある。
本発明者らは、少なくとも二つの長鎖アルキル基を有する第４級アンモニウム塩と特定のアミノ化合物又はその塩を組み合わせることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、次の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を含有する柔軟仕上げ剤組成物を提供するものである。
（Ａ）エステル結合基、アミド結合基又はエーテル結合基が挿入されていてもよい炭素数５〜３６のアルキル基又はアルケニル基を少なくとも２つ有する第４級アンモニウム塩の少なくとも１つ
（Ｂ）次の一般式（Ｉ）で表される第３級アミノ化合物又はその塩、あるいはそれらの混合物

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は同一もしくは異なって、炭素数１〜３のアルキル基、ヒドロキシアルキル基あるいはアミノアルキル基、又は−（ＡＯ）_ｎＨを示し、Ａはエチレン基もしくはプロピレン基を示し、ｎは１〜１０の数を示し、Ｒ^３はエステル結合基、アミド結合基又はエーテル結合基が挿入された炭素数５〜３６のアルキル基又はアルケニル基を示す。）
（Ａ）成分中のエステル結合基、アミド結合基又はエーテル結合基が挿入されていてもよい炭素数５〜３６のアルキル基又はアルケニル基を３つ以上有する第４級アンモニウム塩を２５重量％以上含むものが好ましく、５０重量％以上であるものが更に好ましい。
また好ましくは、（Ａ）成分において、アルキル基又はアルケニル基を３つ以上有する第４級アンモニウム塩としては、アルキル基又はアルケニル基を３つ有するものが好ましい。
更に、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の重量比は１／９〜９／１が好ましい。
（Ａ）成分としては、エステル結合基を少なくとも１つ有する第４級アンモニウム塩が好ましい。
また、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量が３〜５０重量％であって、更に液状担体を含むことが好ましい。
発明の実施をするための好ましい形態
本発明の（Ａ）成分は、下記一般式（ＩＩ）、一般式（ＩＩＩ）で表されるもの及びそれらの混合物が好ましい。

特に好ましいのは、（ＩＩ）／（ＩＩＩ）＝３／１〜０／１であり、更に好ましいのは（ＩＩ）／（ＩＩＩ）＝１／１〜０／１である。
（式中、Ｒ^６は炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示し、Ｒ^７は炭素数６〜３６のアルキル基もしくはアルケニル基、又は−Ｃ_ｍＨ_２ｍ−Ｘ−Ｒ^８を示し、ｍは１〜６の整数を、Ｘは−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＮＨＣＯ−、−ＣＯＮＨ−又は−Ｏ−を、Ｒ^８は炭素数５〜３５のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｚ⁻は陰イオンを示す。尚、２つのＲ^６、Ｒ^７は同一でも異なっていても良い。）
これらの中でも、エステル基を少なくとも１つ有するものがより好ましく、下記一般式（ＩＩａ）、（ＩＩＩａ）又は（ＩＩｂ）、（ＩＩＩｂ）で表されるものが更に好ましい。

（式中、Ｒ^９はメチル基又はヒドロキシエチル基を示し、Ｒ^１０は炭素数５〜２１のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｚ_１ ⁻はクロルイオン又はメチル硫酸イオンを示す。）

（式中、Ｒ^９、Ｒ^１０及びＺ_１ ⁻は前記の意味を示し、ｒは２又は３を示す。）
一般式（ＩＩａ）、（ＩＩＩａ）又は（ＩＩｂ）、（ＩＩＩｂ）で表される化合物は、例えばトリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロパンジアミンあるいはＮ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）プロパンジアミンのようなアミノアルコールを脂肪酸又はその低級アルキルエステルでアシル化し、更にクロロメタン、ジメチル硫酸のような４級化剤で４級化して合成される。合計のアシル化度は１．１〜３．０が好ましく、１．５〜３．０が更に好ましい。用いる脂肪酸又はその低級アルキルエステルは、ヤシ脂肪酸、牛脂脂肪酸、硬化牛脂脂肪酸、パームステアリン酸、硬化パームステアリン酸又はそれらの低級アルキルエステルが特に好ましい。またヤシ油、牛脂、硬化牛脂、パームステアリン、硬化パームステアリン等の油脂を用いても良い。得られる生成物は用いるアミノアルコールによっては、長鎖アルキル基又はアルケニル基を１つ有するもの、長鎖アルキル基又はアルケニル基を２つ有するもの、あるいは３つ以上有するものを含有するが、そのまま用いても差し支えない。
本発明の（Ｂ）成分において、一般式（Ｉ）で表されるアミノ化合物のＲ^１、Ｒ^２及びＲ^３は上記の意味を示すが、Ｒ^１及びＲ^２は炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基が好ましい。Ｒ^３はエステル結合基、アミド結合基又はエーテル結合基が挿入された炭素数７〜２２のアルキル基又はアルケニル基が好ましく、エステル結合基又はアミド結合基が挿入されたものが更に好ましく、アルカノイル又はアルケノイルオキシエチル基、アルカノイル又はアルケノイルアミノエチル基、アルカノイル又はアルケノイルアミノプロピル基が特に好ましい。
これらのアミノ化合物の塩は、定法に従って、無機あるいは有機酸、例えば塩酸、硫酸、酢酸、グリコール酸、クエン酸等で中和することにより合成できる。
本発明の組成物中の（Ａ）成分と（Ｂ）成分の配合割合は、重量比で１／９〜９／１が好ましく、優れた柔軟性能の点で３／７〜７／３が更に好ましい。
（Ａ）成分及び（Ｂ）成分は合計量で３〜５０重量％を水等の液状担体に分散させることにより液体柔軟仕上げ剤とすることができる。この場合、あらかじめ（Ａ）成分と（Ｂ）成分を混合してから水を投入しても良いし、順次投入しても良い。また、別々に水に分散し、それを混合しても良い。
本発明の柔軟仕上げ剤組成物水分散液のｐＨはアミノ化合物の分散性、保存安定性の面から２〜５が好ましい。
また、更に柔軟性能を向上させるために、高級アルコール、高級脂肪酸を、保存安定剤として、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、更には通常のノニオン界面活性剤、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添加することができる。
実施例
実施例１−１〜１−７
（Ａ）成分としてトリエタノールアミンと牛脂脂肪酸の１：１．９（モル比）反応物のジメチル硫酸４級化物（Ａ−１）を、（Ｂ）成分としてＮ−（３−硬化牛脂アルカノイルアミノプロピル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン（Ｂ−１）を用い、表１に示した配合量で水に分散し、更に塩酸を滴下してｐＨ２．５に調整して各種柔軟仕上げ剤組成物を得た。この組成物について下記の方法で柔軟性評価を行った。結果を表２に示す。
＜柔軟性の評価方法＞
▲１▼ （Ａ）成分及び（Ｂ）成分の混合物を融解し、撹拌しながら水中に滴下し、更に無機又は有機酸を滴下し、所定の固形分濃度及びｐＨになるように分散液を調製した。また比較対照試料として、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ビス（牛脂アルカノイルオキシエチル）−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アンモニウムメチルサルフェートについても同様に５％の分散液を調製した。
尚、ここで酸性であることは必須では無いが、前述のように分散性、保存安定性の面より２〜５が好ましい。
▲２▼ 処理方法
市販の木綿タオル２ｋｇ、又はアクリルジャージ２ｋｇを、３０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後、上記分散液を２５ｍｌ投入し、２５℃、１分間撹拌下で処理した。
▲３▼ 柔軟性及び衣料の風合いの評価方法
上記方法で処理した布を室温で風乾後、２５℃、６５％ＲＨの恒温、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Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ビス（牛脂アルカノイルオキシエチル）−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アンモニウムメチルサルフェートで処理した布を対照にして一対比較を行った。柔軟性と衣料の風合いの評価は次の基準で表す。尚、衣料の風合いはアクリルジャージのきしみ感が対照に比べて少ない方を＋、多い方を−とする。
＋２；対照より柔らかい、又は対照よりきしまない
＋１；対照よりやや柔らかい、又は対照よりあまりきしまない
０；対照と柔らかさが同等、又は対照ときしみが同等
−１；対照よりややかたい、又は対照よりややきしむ
−２；対照よりかたい、又は対照よりきしむ
実施例２〜１３
実施例１と同様に表１に記載の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を表１に示した配合量で水に分散し、更に表１に示す酸を用いて表１に示すｐＨに調整して、実施例１と同様に柔軟性及び衣料の風合い評価を行った。結果を表２に示す。
比較例１〜６
表１に示すように、（Ａ）成分あるいは（Ｂ）成分のみを表１に示した配合量で水に分散し、更に必要により表１に示す酸を用いて表１に示すｐＨに調整して、実施例１と同様に柔軟性及び衣料の風合い評価を行った。結果を表２に示す。

表１中の略号の説明
Ａ−１：トリエタノールアミンと牛脂脂肪酸の１：１．９（モル比）反応物のジメチル硫酸４級化物（ジアルキル／トリアルキル＝５６／４４（重量比））
Ａ−２：メチルジエタノールアミンと硬化牛脂脂肪酸の１：２（モル比）反応物のクロロメタン４級化物（ジアルキル／トリアルキル＝１００／０（重量比））
Ａ−３：Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−メチルプロパンジアミンと硬化牛脂脂肪酸の１：２（モル比）反応物のクロロメタン４級化物（ジアルキル／トリアルキル＝１００／０（重量比））
Ａ−４：Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）プロパンジアミンと硬化牛脂脂肪酸の１：２．２（モル比）反応物のジメチル硫酸４級化物（ジアルキル／トリアルキル＝５７／４３（重量比））
Ａ−５：トリエタノールアミンと牛脂脂肪酸の１：２．３（モル比）反応物のジメチル硫酸４級化物（ジアルキル／トリアルキル＝４０／６０（重量比））
Ａ−６：トリエタノールアミンと牛脂脂肪酸の１：３．０（モル比）反応物のジメチル硫酸４級化物（ジアルキル／トリアルキル＝０／１００（重量比））
Ａ−７：Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）プロパンジアミンと硬化牛脂脂肪酸の１：３．０（モル比）反応物のジメチル硫酸４級化物（ジアルキル／トリアルキル＝０／１００（重量比））
Ａ−８：Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミンと硬化牛脂脂肪酸の１：３．０（モル比）反応物のジメチル硫酸４級化物（ジアルキル／トリアルキル＝０／１００（重量比））
Ｂ−１：Ｎ−（３−硬化牛脂アルカノイルアミノプロピル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン
Ｂ−２：Ｎ−（３−牛脂アルカノイルアミノプロピル）−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−メチルアミン
Ｂ−３：Ｎ−（３−硬化パームステアロイルアミノプロピル）−Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）アミン
Ｂ−４：Ｎ−（２−硬化牛脂アルカノイルオキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン
Ｂ−５：メチルジエタノールアミンと硬化牛脂脂肪酸の１：１（モル比）反応物
Ｂ−６：トリエタノールアミンと牛脂脂肪酸の１：１（モル比）反応物
Ｂ−７：硬化牛脂脂肪酸のアミノエチルエタノールアミン縮合環化物
尚、上記（Ａ）成分のジアルキル体とトリアルキル体との分析は、液体クロマトグラフィーにより、以下のカラム、溶離液及び検出器を用いて行った。
カラム：和光純薬工業株式会社Ｗａｋｏｓｉｌ−ＩＩ ５Ｃ１８ＨＧ，φ４．０ｍｍ×２５０ｍｍ

尚、上記中にて実施例１−３〜１−５、１０〜１３がもっとも好ましい。
本発明の組成物は（Ａ）成分と（Ｂ）成分の重量比が１／９〜９／１の範囲で優れた柔軟性能を有し、３／７〜７／３の範囲で更に優れた柔軟性能を有することがわかる。

Claims (6)

1. 次の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を含有する柔軟仕上げ剤組成物。
   （Ａ）エステル結合基、アミド結合基又はエーテル結合基が挿入されていてもよい炭素数５〜３６のアルキル基又はアルケニル基を少なくとも２つ有する第４級アンモニウム塩の少なくとも一つ
   （Ｂ）次の一般式（Ｉ）で表される第３級アミノ化合物又はその塩、あるいはそれらの混合物
   

   

   （式中、Ｒ^１及びＲ^２は同一もしくは異なって、炭素数１〜３のアルキル基、ヒドロキシアルキル基あるいはアミノアルキル基、又は−（ＡＯ）_ｎＨを示し、Ａはエチレン基もしくはプロピレン基を示し、ｎは１〜１０の数を示し、Ｒ^３はエステル結合基、アミド結合基又はエーテル結合基が挿入された炭素数５〜３６のアルキル基又はアルケニル基を示す。）
2. （Ａ）成分中、エステル結合基、アミド結合基又はエーテル結合基が挿入されていてもよい炭素数５〜３６のアルキル基又はアルケニル基を３つ以上有する第４級アンモニウム塩を２５重量％以上含有する請求項１記載の柔軟仕上げ剤組成物。
3. （Ａ）成分は、エステル結合基、アミド結合基又はエーテル結合基が挿入されていてもいてもよい炭素数５〜３６のアルキル基又はアルケニル基を３つ有する第４級アンモニウム塩である請求項１記載の柔軟仕上げ剤組成物。
4. （Ａ）成分と（Ｂ）成分の重量比が１／９〜９／１である請求項１記載の柔軟仕上げ剤組成物。
5. （Ａ）成分が、エステル結合基を少なくとも１つ有する第４級アンモニウム塩である、請求項１記載の柔軟仕上げ剤組成物。
6. （Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計含有量が３〜５０重量％であって、更に液状担体を含む請求項１記載の液体柔軟仕上げ剤組成物。