JP4320634B2 - 液体柔軟剤組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、液体柔軟剤組成物、特に繊維製品用液体柔軟剤組成物に関する。
近年、家庭用柔軟剤に用いる柔軟基材は、分子中にエステル基を含んでいる生分解性の良好な基材を用いることが主流となってきている。しかしながら、分子中にエステル基を含むカチオン性の柔軟基材は、長期保存、又は高温での保存によりエステル基が加水分解されてしまい、その結果、柔軟剤組成物として粘度が増加し、使用上好ましくない状態となってしまう。
その解決手段として、特開2003−105669号公報には不飽和基を含む柔軟基材において、シス体の比率を90%以上に限定する技術が提案されているが、特定保存条件下では柔軟剤組成物の香気が悪くなる場合があり、さらなる改善が求められている。
また、エステル基含有カチオン性化合物とシリコーン化合物、特定非イオン界面活性剤の組み合わせ例(特開2000−64179号公報)や、エステル基含有カチオンと特定構造シリコーン化合物の組み合わせ例(特開2000−64180号公報)が提案されているが、本発明が解決しようとしている、柔軟基材の加水分解後の粘度安定性を確保することは未だ不充分であった。さらに、エステル基含有カチオンと特定粘度のシリコーンの組み合わせが提案されているが(特表平9−510263号公報)、シリコーンの粘度が低く、柔軟性が低下する場合があり、さらに加水分解後の粘度安定性を確保することも未だ不充分であった。
本発明は、エステル基を含む柔軟基材が経時、あるいは高温保存により加水分解された後の粘度安定性を確保でき、柔軟性付与に優れ、化繊のすべり性を向上させ、サラっとした着心地を付与する液体柔軟剤組成物を提供することを目的とする。
本発明者は、分子中にエステル基を含むカチオン性化合物と、特定の比重と粘度を有するシリコーンと、アルキル基の直鎖/分岐鎖を有する比率が、特定の比率であるアルコールエトキシレートを、各々特定の比率で含む液体柔軟剤組成物とすることで、上記目的を達成できることを知見した。
従って、下記発明を提供する。
[1].(a)分子中にエステル基を含むカチオン性化合物1〜30質量%、
(b)25℃における比重が0.96〜1.10、粘度が5,000mm2/sを超え500,000mm2/s以下であるシリコーン0.5〜20質量%、
(c)1価炭化水素基が直鎖/分岐鎖である比(質量比)が、5/95〜95/5であるアルコールエトキシレート0.1〜10質量%
を含むことを特徴とする液体柔軟剤組成物。
[2].さらに、(d)総炭素数4〜10のアルカノールアミンの4級化物0.4〜10質量%を含むことを特徴とする[1]に記載の液体柔軟剤組成物。
[3].(b)成分のシリコーンが下記一般式(1)又は(2)で表わされるポリオキシアルキレン変性シリコーンであることを特徴とする[1]又は[2]に記載の液体柔軟剤組成物。
Figure 0004320634
(式中、nは50〜10,000、mは1〜100で示される数、Lは1〜5、pは1〜50、qは0〜50で示される数、Xは水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基である。)
Figure 0004320634
(式中、sは1〜10,000、tは1〜1,000の数、p、q及びXは上記と同じ意味を表わす。Rは炭素数1〜5のアルキレン基である。)
[4].(b)成分のシリコーンが、上記一般式(1)で表され、式中Xがメチル基又はエチル基で示されるポリオキシアルキレン変性シリコーンであることを特徴とする[3]に記載の液体柔軟剤組成物。
[5].(b)成分のシリコーンが、上記一般式(1)で表され、式中nが160〜10,000であるポリオキシアルキレン変性シリコーンであることを特徴とする[3]又は[4]に記載の液体柔軟剤組成物。
[6].(a)成分が、トリエタノールアミンと、脂肪酸又は脂肪酸メチルエステルとの縮合反応によって得られるエステルアミンを、ジメチル硫酸で4級化して得られるカチオン性化合物であることを特徴とする[1]〜[5]のいずれかに記載の液体柔軟剤組成物。
本発明の(a)成分は、分子中にエステル基を含むカチオン性化合物であり、分子中にエステル基を含むカチオン性化合物であれば特に限定されず、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。(a)成分としては、下記一般式(3)〜(9)で表わされる3級アミンとその有機又は無機酸による中和物、及びその4級化物を例示することができる。(a)成分は、トリエタノールアミンと、脂肪酸又は脂肪酸メチルエステルとの縮合反応によって得られるエステルアミンを、ジメチル硫酸で4級化して得られる4級化物であることが好ましい。
Figure 0004320634
ここで、式中、R1は炭素数9〜23、特に11〜21の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基であり、同一であっても異なっていてもよい。上記3級アミンの中和に用いる酸としては、塩酸、硫酸、メチル硫酸が挙げられる。
本発明で用いる3級アミンは塩酸、硫酸、メチル硫酸によって中和されたアミン塩の形で用いることが好ましい。その中和工程は3級アミンを予め中和したものを水に分散してもよいし、酸水溶液中に3級アミンを液状又は固体状で投入してもよい。もちろん3級アミンと酸成分を同時に投入してもよい。また、上記3級アミンの4級化に用いる4級化剤としては塩化メチルやジメチル硫酸が挙げられる。
上記一般式(5)〜(7)で表される3級アミンをジメチル硫酸で4級化したものとして、下記一般式(10)〜(12)で表されるものが挙げられる。
Figure 0004320634
(a)成分を構成するR1は炭素数10〜24の脂肪酸からカルボキシル基を除いた残基であり、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、直鎖脂肪酸、分岐脂肪酸のいずれからも誘導される基である。不飽和脂肪酸の場合、シス体とトランス体が存在する。その質量比率はシス体/トランス体=25/75〜80/20が好ましく、さらには40/60〜80/20が特に好ましい。R1の原料となる脂肪酸としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、オレイン酸、エライジン酸、部分水添パーム油脂肪酸(ヨウ素価10〜60)、部分水添牛脂脂肪酸(ヨウ素価10〜60)等が挙げられる。中でも好ましいのは、植物由来のステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、エライジン酸を所定量組み合わせ、飽和/不飽和比率が95/5〜50/50(質量比)、シス体/トランス体の質量比が40/60〜80/20、ヨウ素価が10〜50、炭素数18の比率が80質量%以上であり、炭素数20の脂肪酸を2質量%以下、炭素数22の脂肪酸を1質量%以下となるように調整した脂肪酸組成を用いることが好ましい。
一般式(3),(4)の化合物は上記脂肪酸組成物又は脂肪酸メチルエステル組成物とメチルジエタノールアミンとの縮合反応により合成することができる。その際、(3)と(4)の化合物の存在比率は質量比で99/1〜50/50となるように合成することが好ましい。さらにその4級化物を用いる場合には塩化メチルで4級化するが、4級化物と4級化されていないエステルアミンの存在比率は、4級化物/4級化されていないエステルアミン(質量比)=99/1〜50/50となるように合成することが好ましい。
一般式(5)、(6)及び(7)の化合物は上記脂肪酸組成物又は脂肪酸メチルエステル組成物とトリエタノールアミンとの縮合反応により合成することができる。その際、(5)、(6)及び(7)の全量を基準として、(5)は1〜60質量%、(6)は0.5〜98質量%、(7)は0.1〜95質量%の比率で存在することが好ましく、(5)は5〜20質量%、(6)は0.5〜30質量%、(7)は70〜95質量%の比率で存在することが特に好ましい。さらにその4級化物を用いる場合にはジメチル硫酸で4級化し、(10)、(11)、(12)の化合物とする。(10)、(11)、(12)の存在比率は、(10)、(11)、(12)の全量を基準として、質量比で(10)が1〜60質量%、(11)は25〜98質量%、(12)は0.1〜40質量%の比率で存在することが好ましく、(10)は30〜60質量%、(11)は10〜55質量%、(12)は5〜35質量%の比率で存在することがさらに好ましい。さらに、4級化物と4級化されていないエステルアミンの存在比率は、4級化物/4級化されていないエステルアミン(質量比)=70/30〜99/1であってもよい。但し、(10)〜(12)に含まれるエステル基の加水分解を抑えるためには、4級化されていない(5)〜(7)の存在比率を小さくした方が好ましい。
一般式(8),(9)の化合物は上記脂肪酸組成物とN−メチルエタノールアミンとアクリロニトリルの付加物より、公知の方法[J.Org.Chem.,26,3409,(1960)に記載]で合成したN−(2−ヒドロキシエチル)−N−メチル−1,3−プロピレンジアミンとの縮合反応により合成することができる。その際、(8)と(9)の化合物の存在比率は質量比で99/1〜50/50となるように合成することが好ましい。さらに、その4級化物を用いる場合には塩化メチルで4級化するが、4級化物と4級化されていないエステルアミンの存在比率が、4級化物/4級化されていないエステルアミン(質量比)=99/1〜50/50となるように合成することが好ましい。
(a)成分の配合量は、組成物全量に対し1〜30質量%であり、好ましくは4〜20質量%である。配合量が多すぎると、加水分解後の粘度を低粘度に保つことが困難となる。また、1質量%未満だと実使用時に柔軟性能を確保するために、多量の柔軟剤組成物を使用する必要が生じる。
本発明で用いる(b)成分は、25℃における比重が0.96〜1.10、粘度が5,000mm2/sを超え500,000mm2/s以下であるシリコーンであり、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
本発明に用いるシリコーンの比重は柔軟基材の加水分解後の粘度を低粘度に保つために重要な因子であり、25℃で0.96〜1.10の範囲にあることが必要であり、好ましくは0.97〜1.07、さらに好ましくは0.98〜1.05である。
また、シリコーンの25℃における粘度は、5,000mm2/sを超え500,000mm2/s以下であることが必要であり、5,000mm2/sを超え200,000mm2/s以下であることが好ましい。粘度が5,000mm2/s以下であると、柔軟性能が低くなる場合があり、500,000mm2/sを超えると、液体柔軟剤組成物の粘度が高くなる場合がある。シリコーン自体の粘度は5,000mm2/sを超え500,000mm2/s以下であるが、実際のハンドリング性を向上させるために、低粘度のシリコーンやエタノール、イソプロパノール、ブチルカルビトール、1,3−ブタンジオール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、フェノキシエタノール、ヘキサンジオール等の溶剤で希釈したものを用いてもよい。なお、シリコーンの粘度は、メーカーのカタログに記載してあるものはそのままの数値を用いた。記載していないものに関しては、25℃においてB形粘度計(TOKIMEC社製BL粘度計)を用いて測定した数値に比重を乗じた値とし、1,000未満の数値は切り捨てて表示した。本発明で用いるシリコーンの屈折率は1.35〜1.44の範囲が好ましい。
シリコーンとしては、ジメチルポリシロキサン、アミノ変性シリコーン、アミド変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、カルボキシ変性シリコーン、アミノポリエーテル変性シリコーン、アミドポリエーテルシリコーン等が挙げられる。処理布の黄変を抑制するため、アミノ当量が10,000以下、好ましくは5,000以下であるアミノ変性シリコーンが好ましく、処理布の風合いを良好に保つため、エポキシ当量が4,000以下、好ましくは1,000以下であるエポキシ変性シリコーンが好ましく、処理布の風合いを良好に保つため、カルボキシ当量が3,000以下、好ましくは2,000以下であるカルボキシ変性シリコーンが好ましい。その他、アミド変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーンが好ましく、特に好ましいのはポリエーテル変性シリコーンである。
ポリエーテル変性シリコーンとしては、下記一般式(1),(2)で表わされるものが好適である。
Figure 0004320634
(式中、nは50〜10,000、好ましくは100〜10,000、さらに好ましくは160〜10,000であり、mは1〜100で示される数、Lは1〜5、pは1〜50、qは0〜50で示される数、Xは水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基である。)
Figure 0004320634
(式中、sは1〜10,000、tは1〜1,000の数、p、q及びXは上記と同じ意味を表わす。Rは炭素数1〜5のアルキレン基である。)
シリコーンとしては、柔軟性の観点から上記一般式(1),(2)で表わされるポリエーテル変性シリコーンとアミノ変性シリコーンが好ましい。アミノ変性シリコーンは処理布を黄変させる可能性があるので、上記一般式(1),(2)で表わされるポリエーテル変性シリコーンがより好ましい。
最も好適なシリコーンは一般式(1)で示されるシリコーンであり、この中でも、(1)式中、nが160〜10,000、mが1〜20、pが1〜20、qが0〜10で示される数であり、Xがメチル又はエチル基で示されるシリコーンが好ましい。
一般式(1)で示されるシリコーンにおいて、ポリエーテル変性シリコーンの布に対する柔軟性、すべり性を向上させるためには、ジメチルシリコーン部(n)の重合度を増加して高分子量化することが必要であるが、それに伴い、Xが水素である場合には、ポリエーテル変性シリコーンの粘度が著しく増加し、ハンドリング性が低下する。その改善策として、Xをメチル又はエチル基とすることで、ポリエーテル変性シリコーンの粘度増加を抑制することができる。従って、ハンドリング性が向上し、また、低粘度化することで、柔軟剤への配合しやすさも向上する。
本発明で用いるシリコーンの具体例としては、以下のものを挙げることができる。
ジメチルポリシロキサンとしては、下記のものが挙げられる。
TSF451−6000(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:6,000mm2/s、比重:0.98)
TSF451−1M(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:1万mm2/s、比重:0.98)
TSF451−3M(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:3万mm2/s、比重:0.98)
TSF451−5M(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:5万mm2/s、比重:0.98)
TSF451−6M(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:6万mm2/s、比重:0.98)
TSF451−10M(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:10万mm2/s、比重:0.98)
TSF451−20M(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:20万mm2/s、比重:0.98)
TSF451−30M(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:30万mm2/s、比重:0.98)
TSF451−50M(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:50万mm2/s、比重:0.98)
TSF456−1M(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:1万mm2/s、比重:0.97)
YF33−1M(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:1万mm2/s、比重:0.98)
SH200−10,000cs(東レ・ダウコーニング(株)製、粘度:1万mm2/s、比重:0.97)
SH200−12,500cs(東レ・ダウコーニング(株)製、粘度:1.25万mm2/s、比重:0.98)
SH200−30,000cs(東レ・ダウコーニング(株)製、粘度:3万mm2/s、比重:0.98)
SH200−60,000cs(東レ・ダウコーニング(株)製、粘度:6万mm2/s、比重:0.98)
SH200−100,000cs(東レ・ダウコーニング(株)製、粘度:10万mm2/s、比重:0.98)
SH200−200,000cs(東レ・ダウコーニング(株)製、粘度:20万mm2/s、比重:0.98)
BY11−014(東レ・ダウコーニング(株)製、粘度:1.3万mm2/s、比重:0.96)
BY11−026(東レ・ダウコーニング(株)製、粘度:10万mm2/s、比重:0.98)
アミノ変性シリコーンとしては、下記のものが挙げられる。
TSF4704(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:4万mm2/s、比重:0.98)
TSF4705(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:7万mm2/s、比重:0.98)
ポリエーテル変性シリコーンとしては、下記のものが挙げられる。
XF42−B5370(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:2万mm2/s、比重:1.02)
XF42−B5371(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:5万mm2/s、比重:1.01)
FZ−2222(日本ユニカー(株)製、粘度2.5万mm2/s、比重:1.01)
FZ−2101(日本ユニカー(株)製、粘度7,600mm2/s、比重:1.05)
FZ−2108(日本ユニカー(株)製、粘度2万mm2/s、比重:1.00)
FZ−2109(日本ユニカー(株)製、粘度5,500mm2/s、比重:1.00)
エポキシ変性シリコーンとしては
TSF4730(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:8,000mm2/s、比重:0.98)
L−9300(日本ユニカー(株)製、粘度6,000mm2/s、比重:0.98)
(b)成分の配合量は、組成物全量に対し0.5〜20質量%であり、好ましくは0.5〜8質量%である。配合量が少なすぎても多すぎても、保存後の粘度が高くなる。
本発明で用いる(c)成分は、1価炭化水素基が直鎖/分岐鎖である比(質量比)が、5/95〜95/5であるアルコールエトキシレートである。このような比率になるように、2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。柔軟基材の分解が進んだ後の液体柔軟剤の粘度を安定化するためには、1価炭化水素基(アルキル、アルケニル基)が直鎖であるアルコールエトキシレートと、分岐鎖であるアルコールエトキシレートの(質量比)を、直鎖/分岐鎖が5/95〜95/5にすることが必要であり、好ましくは5/95〜50/50の範囲であり、さらに好ましくは10/90〜50/50の範囲である。
1価炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基が挙げられ、これらの炭素数は直鎖、分岐鎖ともに8〜20であり、単一炭素数のものを用いても、あるいは炭素数の異なる数種を組み合わせて用いてもよい。アルケニル基を用いる場合にはシス体、トランス体どちらでも、またこれらを混合していてもよいが、シス体の方が好ましい。
本発明で用いるアルコールエトキシレートは、別々に合成した直鎖のアルコールエトキシレートと分岐鎖のアルコールエトキシレートを混合してもよいし、直鎖の高級アルコールと分岐鎖の高級アルコールを混合した後にアルキレンオキサイドを所定モル数付加してもよい。さらにブテン、プロピレンを原料としてその3、4量体を調製し、オキソ法によりアルコールとしたものにアルキレンオキサイドを付加してもよい。
直鎖、分岐鎖の1価炭化水素基をもった高級アルコールに付加されるアルキレンオキサイドはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドが好適であり、アルキレンオキサイド中のエチレンオキサイドの質量比率は50〜100質量%であることが好ましい。エチレンオキサイドとプロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドを併用して付加する場合には、ランダムに付加しても、ブロックで付加してもよい。付加するエチレンオキサイドの付加モル数は10〜100モルが好ましく、さらに好ましくは20〜80モル、特に好ましくは30〜60モルである。
原料となる高級アルコールの具体例として、エクソン化学(株)製エクサール、BASF社製Lutensolシリーズ、協和発酵工業(株)製オキソコールC13、Hoechst AG社製Genapolシリーズ(Cシリーズ、Tシリーズ)、Shell製Dobanolシリーズ、CONDEA(SASOL)社製のISOFOLシリーズ等を使用することができる。原料アルコールは1級アルコールでも2級アルコールでも使用できるが、1級アルコールを用いたほうが組成物の分散性が良好である。
アルコールエトキシレートの具体例として、日本エマルジョン(株)製のエマレックスシリーズ、三洋化成(株)製のエマルミンシリーズ、ライオン化学(株)製のTDAシリーズ、TAシリーズ、(株)日本触媒製のソフタノール300等のソフタノールシリーズ、BASF社製Lutensolシリーズ、Emulanシリーズ等を挙げることができる。これらのアルコールエトキシレートを、上記直鎖/分岐鎖の質量比率が5/95〜95/5となるように使用することができる。また、上記化合物には、原料であるアルコールやポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等のポリアルキレングリコール等が反応副生物としてアルコールエトキシレート中に10質量%以内で含まれていてもよい。
(c)分の配合量は、組成物全量に対し0.1〜10質量%であり、好ましくは0.5〜5質量%である。配合量が少なすぎると保存後の粘度が高くなり、多すぎると製造直後の初期粘度が高くなる。
本発明の液体柔軟剤組成物には、加水分解後の液体柔軟剤組成物の粘度をより低粘度に抑えるために、(d)総炭素数4〜10のアルカノールアミンの4級化物を含むことが好ましく、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。(d)成分のアルカノールアミンの例としてはメチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン等が例示できる。またアルカノールアミンの4級化剤としては塩化メチル、ジメチル硫酸が挙げられ、具体例としては下記一般式(13),(14)で表される化合物を例示できる。
Figure 0004320634
(d)成分のアルカノールアミンの4級化物の配合量としては、柔軟基材の加水分解後の粘度を低粘度に保つために、組成物全量に対し0.4〜10質量%が好ましく、特に0.5〜5質量%が好ましい。配合量が0.4質量%未満であると低粘度化効果が小さくなる場合があり、10質量%を超えると、柔軟性能が低下する場合がある。
また、本発明の液体柔軟剤組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、粘度安定、性能向上、機能付加、製造性向上、外観向上、香気向上等を目的として、以下の化合物及び通常柔軟剤組成物に配合される下記の各種成分を、(f)成分として配合することができる。これらの各種成分は1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
カチオン性界面活性剤は、主に柔軟性を向上させる目的で用いられるものであり、長鎖炭化水素基を1〜3個有するモノ、ジ及びトリアルキルカチオン等が挙げられる。具体的には炭素数10〜22の長鎖アルキル基、アルケニル基を1つ含む長鎖アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、炭素数10〜22の長鎖アルキル基、アルケニル基を2つ含むジ長鎖アルキルジメチルアンモニウムクロライド、炭素数8〜22の長鎖アルキル基、アルケニル基を3つ含むトリ長鎖アルキルメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
本発明の液体柔軟剤組成物に、カチオン性界面活性剤を配合する場合、配合量は組成物全量に対し10質量%以下が好ましく、0.1〜10質量%がより好ましい。
両性界面活性剤としては、長鎖基を1個又は2個有するスルホベタイン、カルボキシベタインを使用することができる。長鎖基は、炭化水素基であり、炭化水素基中にエステル基、アミド基、エーテル基を含んでいてもよい。また、炭化水素基の飽和型/不飽和型の割合、炭素鎖長分布、不飽和基のシス体/トランス体質量比率等は特に限定されない。上記(a)成分の原料である脂肪酸又は脂肪酸メチルエステルから誘導される炭化水素基であってもよい。両性界面活性剤は具体的に、N,N−ジアシロイルオキシエチル−N−メチルアンモニオエチルサルフェートやエチルカルボキシレート等のベタイン類、N−アシルオキシエチル−N−ヒドロキシエチル−N−メチルアンモニオベタイン類、N−アシルアミドプロピル−N,N−ジメチルアンモニオベタイン類、N−アシルアミドプロピル−N,N’−ジメチル−N’−β−ヒドロキシプロピルアンモニオベタイン等が使用できる。また、長鎖基は1鎖型と2鎖型のものがあり、単独でも混合物でも使用することができる。また、上記化合物には、その窒素原子が4級化されてない化合物、原料であるアルカノールアミン、その中和物、及びその4級化物等のアミノベタインが若干含まれており、これらが含まれていてもよい。これらは1種単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。
本発明の液体柔軟剤組成物に、両性界面活性剤を配合する場合、配合量は組成物全量に対し10質量%以下が好ましく、より好ましくは0.1〜5質量%、特に好ましくは0.1〜3質量%である。
また、炭化水素としては流動パラフィン等の常温で液体であるものや、融点が70〜30℃のパラフィンを組成物中に10質量%以下、好ましくは0.1〜3質量%用いることができる。
ワックス等の固形状油脂やポリウレタンを、風合い及び平滑性向上、吸放水性コントロール剤として使用することができる。ワックスとしては、アルカン、アルケン、石油ワックスから選ばれる炭化水素、並びに動植物系ワックス状物質の1種を単独で又は2種以上の混合物を用いることができる。
固体状油脂がアルカンである場合、炭素数が22以上であるものが最も好ましく、具体的にはデコサン、トリコサン、テトラコサン、ペンタコサン、ヘキサコサン、ヘプタコサン、オクタコサン、ノナコサン、トリアコンタン、ヘントリアコンタン、ドトリアコンタン、トリトリアコンタン、テトラトリアコンタン、ペンタトリアコンタン、ヘキサトリアコンタン、ヘプタトリアコンタン、オクタトリアコンタン、ノナトリアコンタン等が挙げられる。また、該アルカンは、炭化水素が直鎖状、分岐鎖状、あるいはポリアルキレン等のように3次元的に結合していてもよい。
固体状油脂がアルケンである場合、炭素数が24以上であるものが好ましく、具体的には1−テトラコセン、1−ヘキサコセン、1−オクタコセン、1−トリアコセン、1−ドトリアコンテン、1−テトラトリアコンテン、1−ヘキサトリアコンテン、1−オクタトリアコンテン、1−テトラコンテン等が挙げられる。該固体状油脂が石油ワックスである場合、融点が40℃以上であるパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタムが最も好ましく、市販されている石油ワックスの具体例としては、HNP−3、HNP−12、HNP−14G、SP−0160、SP−1035、Hi−Mic−1045、Hi−Mic−2045、JP−1500、JP−105、JP−131T(以上、すべて日本精蝋(株)製)等が挙げられる。
固体状油脂が動植物系ワックスである場合、具体的には、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、水添ホホバワックス、木ロウ、ミツロウ、鯨ロウ等が挙げられる。上記化合物は、エマルジョンの形態でも使用することができる。具体的には、一方社油脂工業(株)製高融点ポリエチレンエマルジョン(エポノール900)や同ポリウレタンエマルジョン(UPM−212HN)やチバスペシャルティケミカルズ(株)製シリコーンを含むエマルジョン(TINOTEX FSA)等を使用することができる。
本発明の液体柔軟剤組成物に、ワックス等の固形状樹脂を配合する場合、配合量は組成物全量に対し20質量%以下が好ましく、より好ましくは10質量%以下、特に好ましくは0.1〜5質量%である。
また、組成物の粘度をコントロールする目的で、無機又は有機の水溶性塩類を用いることができる。無機又は有機の水溶性塩類としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸マグネシウム、p−トルエンスルホン酸ナトリウム、グリコール酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、グリコール酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、グリコール酸カリウム、乳酸ナトリウム等が挙げられる。好ましくは、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウムである。配合量は組成物全量に対して3質量%以下が好ましく、より好ましくは0.01〜2質量%、特に好ましくは0.05〜1質量%である。塩の添加は乳化組成物製造のどの工程で入れてもよい。
ただし、液体洗浄剤組成物中の(a),(b)成分の濃度が高い場合には、粘度を低く抑えるために、塩濃度を高くし2回以上に分けて添加するのが好ましい。より好ましくは、組成物製造中に0.5質量%以下、製造後に0.5質量%以下添加することである。製造中の添加量より製造後の添加量を多くすることにより、組成物の粘度を低下させることができる。
液体洗浄剤組成物製造に関してのハンドリング性向上や、低温安定化、組成物の透明化を目的として、炭素数1〜10のアルコールを配合することができる。また、特に(a),(b)成分のハンドリング性を向上させるために(a),(b)成分の反応溶媒、スラリー溶剤、希釈溶剤として用いられることがあり、組成物製造の際、持ちこまれてしまう場合がある。
炭素数が1〜10のアルコールの具体例としては、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−ペンタンジオール、ヘキシレングリコール、トリメチルペンタンジオール、ベンジルアルコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、グリセリン、2−フェノキシエタノール、2−フェニルエタノール等である。
炭素数1〜10のアルコールは、通常、組成物全量に対し0〜15質量%、好ましくは0.5〜10質量%含まれてくる。低級のアルコールについては、安息香酸ナトリウム、8−アセチル化蔗糖、ブルシン、オレンジ、シトラス等の変性剤で変性されているものも使用することができる。
また、組成物の透明化のためには、特表2000−505155号公報に記載の、モノオール、C6ジオール、C7ジオール、オクタンジオール異性体、ブタンジオール誘導体、トリメチルペンタンジオール異性体、エチルメチルペンタンジオール異性体、プロピルペンタンジオール異性体、ジメチルヘキサンジオール異性体、エチルヘキサンジオール異性体、メチルヘプタンジオール異性体、オクタンジオール異性体、ノナンジオール異性体、アルキルグリセリルエーテル、ジ(ヒドロキシアルキル)エーテル、アリールグリセリルエーテル、芳香族グリセリルエーテル、脂環式ジオールや誘導体、C3〜C7ジオールアルコキシル化誘導体、芳香族ジオール、及び不飽和ジオール等を使用することができる。特に好ましい主溶剤には、1,2−ヘキサンジオールや2−エチル−1,3−ヘキサンジオールのようなヘキサンジオール、及び2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールのようなペンタンジオールを使用することができる。配合量は組成物全量に対して40質量%以下が好ましく、より好ましくは10〜35質量%、特に好ましくは12〜25質量%である。
また、酸化防止剤や還元剤を配合することにより、液体洗浄剤組成物の香気や色調の安定性を向上させることができる。具体例的には、アスコルビン酸、アスコルビン酸パルミテート、没食子酸プロピルの混合物、BHT(ブチル化ヒドロキシトルエン)、BHA(ブチル化ヒドロキシアニソール)、没食子酸プロピル、及びクエン酸の混合物、三級ブチルヒドロキノン、天然のトコフェロール、没食子酸の長鎖エステル(C8〜C22)、例えば没食子酸ドデシル、チバスペシャルティケミカル(株)から入手可能なイルガノックス系化合物、好ましくはイルガノックス3125、イルガノックス1425、イルガノックス3114、及びそれらの混合物、クエン酸イソプロピル、コダックから入手可能な4,5−ジヒドロキシ−m−ベンゼンスルホン酸、そのナトリウム塩という化学名であるタイロン等も含まれる。
酸化防止剤の配合量は、組成物全量に対し1質量%以下が好ましく、より好ましくは0.0001〜0.5質量%である。還元剤は、好適には3質量%以下、より好ましくは0.0001〜2質量%使用することができる。使用に際しては、(a)成分の製造の際、製造後、また組成物の製造前後等、本発明の効果を妨げない範囲で任意に何回に分けて添加してもよい。
さらに、防腐力、殺菌力を強化する目的で以下1)〜4)に記載の化合物を1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
1)イソチアゾロン系の有機硫黄化合物としては、3−イソチアゾロン基を含む化合物が好ましい。これらの化合物は、1981年5月5日発行のLewisらの米国特許第4,265,899号明細書に開示されている。その例としては、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、2−nブチル−3−イソチアゾロン、2−ベンジル−3−イソチアゾロン、2−フェニル−3−イソチアゾロン、2−メチル−4,5−ジクロロイソチアゾロン、5−クロロ−2−メチル−3−イソチアゾロン、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、及びそれらの混合物が挙げられる。より好ましい防腐・殺菌剤は、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンと2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンとの水溶性混合物であり、さらに好ましくは約77質量%の5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンと約23質量%の2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンとの水溶性混合物である。ローム・アンド・ハース社のケーソンCG/ICP(約1.5質量%水溶液)、純正化学(株)製のジュンサイド5等のジュンサイドシリーズ等、市販されているものを使用することができる。
2)ベンズイソチアゾリン系の有機硫黄化合物としては、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、2−メチル−4,5−トリメチレン−4−イソチアゾリン−3−オン等が挙げられ、類縁化合物としてジチオ−2,2−ビス(ベンズメチルアミド)等も使用でき、それらを任意の混合比で使用することができる。このような化合物としては、アビシア(株)製のプロキセルシリーズ〔BDN(有効分33質量%)、BD20(有効分20質量%)、XL−2(有効分10質量%)、GXL(有効分20質量%)、LV(有効分20質量%)、TN(有効分60質量%)〕、デニサイドBIT/NIPA等の市販品を用いることができる。
3)5−ブロモ−5−ニトロ−1,3−ジオキサン、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール、5−クロロ−5−ニトロ−1,3−ジオキサン、又は2−クロロ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール等を用いることができる。このような化合物としては、Henkel社製BronidoxL、Inolex社製Bronopol、吉富製薬(株)製ブロノポール、ブーツ社製マイアサイドBT、BASF社製マイアサイドファーマBP、BASF社製 Protect BN等の市販品を用いることができる。
4)安息香酸類又はフェノール化合物としては、安息香酸又はその塩、サリチル酸又はその塩、パラヒドロキシ安息香酸又はその塩、パラオキシ安息香酸メチル、パラオキシ安息香酸エチル、パラオキシ安息香酸プロピル、パラオキシ安息香酸ブチル、パラオキシ安息香酸ベンジル、3−メチル−3−イソプロピルフェノール、o−フェニルフェノール、2−イソプロピル−5−メチルフェノール、レゾルシン、クレゾール、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール等を使用することができる。
1)〜3)の化合物の配合量は、組成物全量に対して0.1質量%以下が好ましく、より好ましくは0.00001〜0.03質量%、特に好ましくは0.00005〜0.02質量%である。4)の化合物の配合量は、組成物全量に対して3質量%以下が好ましく、より好ましくは0.01〜1.5質量%である。また、上記1)〜4)の化合物の2種以上を併用することにより、防腐力、殺菌力を強化することができ、高価な上記化合物の使用量を削減することもできる。この中でケーソンCG/ICP、プロキセルシリーズBDN、マイアサイドBT、Protect BN及び安息香酸から選ばれる2種以上を併用することが特に好ましく、その配合量は0.00001〜2質量%、さらに好ましくは0.00001〜1質量%、より好ましくは0.00005〜0.5質量%である。
上記1)〜3)の化合物は安定化のために、亜鉛、銅、カルシウム、マグネシウム等の金属イオンと共存させるか、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール溶液として組成物に添加されることが好ましい。
また、本発明の液体柔軟剤組成物には、繊維の吸水性、アイロンすべり性、防しわ性、退色した衣類の色調をさらに改善する目的で、(b)成分以外のジメチルポリシロキサン、及び各種有機官能基を有する変性ジメチルポリシロキサンから選ばれるシリコーンを、1種単独で又は2種以上の混合物として任意の割合で使用することができる。
シリコーンが変性ジメチルポリシロキサンである場合、有機官能基は、ポリエーテル、アミノ、アミド、アルキル、アラルキル、カルボキシル、フルオロアルキル、高級アルコールエステル、エポキシ、カルビノール、メルカプト、フェノール、メタクリルやアミドポリエーテル、アルキルアルコール等の変性したシリコーンを使用することができ、2種以上変性されたものも使用することができる。また、有機官能基の結合位置は、ジメチルポリシロキサンの主鎖に対して、側鎖又は末端のいずれでもよく、末端に結合する場合は片末端又は両末端いずれでもよい。また、ジメチルポリシロキサンに対する有機官能基の質量比率は任意とすることができ、特に限定されない。さらに、該変性ジメチルポリシロキサンとして、有機官能基を導入するための前駆体である水素化ジメチルポリシロキサン又は水酸化ジメチルポリシロキサンを、それぞれ単独で又は有機官能基を有する変性ジメチルポリシロキサンと混合して用いてもよい。
各種シリコーンはオイルとして用いても、エマルジョンとして用いてもよく、シリコーンエラストマーのパウダーを用いる場合には、分散液として用いてもよい。これらのシリコーンの屈折率は1.30〜1.55である。これらのシリコーン化合物は組成物全量に対し、好適には10質量%以下、より好ましくは0.1〜10質量%、特に好ましくは0.2〜8質量%用いることができる。
また、液体柔軟剤組成物の外観を向上する目的で、任意の染料及び/又は顔料を配合することができる。好ましくは、酸性染料、直接染料、塩基性染料、反応性染料及び媒染・酸性媒染染料から選ばれる水溶性染料の1種又は2種以上が挙げられる。添加できる染料の具体例は、染料便覧(有機合成化学協会編,昭和45年7月20日発行,丸善株式会社)等に記載されている。液体柔軟剤組成物の保存安定性や繊維に対する染着性の観点からは、分子内に水酸基、スルホン酸基、アミノ基、アミド基から選ばれる少なくとも1種類の官能基を有する酸性染料、直接染料、反応性染料が好ましい。その配合量は組成物全量に対し1〜50ppmが好ましく、より好ましくは1〜30ppmである。本発明の液体柔軟剤組成物に用いられる染料としては、特開2001−348784号公報、特開2001−181972号公報、特開平11−43865号公報、特開平10−77576号公報、特開平9−250085号公報、特開平8−27669号公報、特開平7−18573号公報、特開平6−123082号公報、特開平6−123081号公報に記載されている染料を用いることもできる。
組成物の芳香のために香料成分を添加することができる。香料として使用される香料原料のリストは、様々な文献、例えば「Perfume and Flavor Chemicals」,Vol.I and II,Steffen Arctander,Allured Pub.Co.(1994)及び「合成香料 化学と商品知識」、印藤元一著、化学工業日報社(1996)及び「Perfume and Flavor Materials of Natural Origin」,Steffen Arctander,Allured Pub.Co.(1994)及び「香りの百科」、日本香料協会編、朝倉書店(1989)及び「Perfumery Material Performance V.3.3」,Boelens Aroma Chemical Information Service(1996)及び「Flower oils and Floral Compounds In Perfumery」,Danute Lajaujis Anonis,Allured Pub.Co.(1993)等で見られ、それぞれを引用することにより本明細書の開示の一部とされる。
本発明の液体柔軟剤組成物は、エステル基の加水分解を抑制する目的で、pHを1.0〜6.0の範囲にすることが好ましく、pH1.5〜4.5がより好ましく、pH2.0〜4.0の範囲が特に好ましい。pH調整には、任意の無機又は有機の酸及びアルカリを使用することができる。塩酸、硫酸、リン酸、アルキル硫酸、安息香酸、パラトルエンスルホン酸、酢酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、乳酸、グリコール酸等のカルボン酸、水酸化ナトリウム、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等を例示できる。この中でも、塩酸、メチル硫酸、水酸化ナトリウム、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンが好ましい。
上記記載化合物以外に、粘度コントロール、安定化剤として、高分子化合物、ヒドロトロープ、シクロデキストリン類等の芳香時間コントロール剤、ポリスチレンエマルジョン等の乳濁剤、不透明剤、機能向上剤として、縮み防止剤、洗濯じわ防止剤、形状保持剤、ドレープ性保持剤、アイロン性向上剤、酸素漂白防止剤、増白剤、白化剤、布地柔軟化クレイ、帯電防止剤、ポリビニルピロリドン等の移染防止剤、高分子分散剤、汚れ剥離剤、スカム分散剤、4,4−ビス(2−スルホスチリル)ビフェニルジナトリウム(チバスペシャルティケミカルズ(株)製チノパールCBS−X)等の蛍光増白剤、チバスペシャルティケミカルズ(株)製Ciba(登録商標)、TINOSORB(登録商標)、FR、FD、CIBAFAST(登録商標)、ベンゾチアゾール系の紫外線吸収剤、染料固定剤、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン等の退色防止剤、染み抜き剤、繊維表面改質剤としてセルラーゼ、アミラーゼ、プロテアーゼ、リパーゼ、ケラチナーゼ等の酵素、抑泡剤、水分吸放出性等の絹の風合い・機能を付与できるものとしてシルクプロテインパウダー、それらの表面改質物、乳化分散液等を配合することができる。これらの具体例としては、K−50、K−30、K−10、A−705、S−702、L−710、FPシリーズ(出光石油化学(株)製)、加水分解シルク液((株)上毛製)、シルクゲンGソルブルS(一丸ファルコス(株)製)、アルキレンテレフタレート及び/又はアルキレンイソフタレート単位とポリオキシアルキレン単位からなる非イオン性高分子化合物、例えば互応化学工業(株)製FR627、クラリアントジャパン(株)製SRC−1等の再汚染防止剤等を組成物全量に対し、好適には0.01〜5質量%配合することができる。
柔軟剤の調製方法としては特に限定されず、種々の方法を用いることができるが、特に特開平2−68137号、特開平5−32788号、特開平5−32789号及び特開平10−237762号公報に記載されている方法が好ましい。すなわち、(a)、(b)成分及び、香料成分を含む油相に、水相の一部を添加するか、あるいは水相の一部に該油相を添加して、カチオン性界面活性剤の液晶相を形成させ、次いで該液晶相と残りの水相を混合して液晶相を転相させる方法により、本発明の液体柔軟剤組成物を調製することができる。
(c)成分であるアルコールエトキシレートは水相、油相どちらにいれてもよい。粘度コントロール剤である塩類は、製造時に何回かに分割して添加することもできる。水相を分割して使用する場合には、それぞれの水相に添加してもよく、また製造終了後に添加してもよい。また、上記任意成分(後述するe,f成分)は、溶解性等ハンドリング性の観点から、水相と油相のどちらに入れるか選択される。ただし、溶解性が劣るものも乳化剤や溶剤との併用によりどちらの相に入れることも可能である。一般的には水溶性の高いものは水相、水溶性の低いものは油相に入れることが好ましい。
本発明の液体柔軟剤組成物を収容する容器は、特に限定されないが、ポリエチレンあるいはポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート製のボトル容器や、ポリエチレンや、ナイロン製のパウチ容器に収容するのが一般的である。近年は組成物の水分蒸発の抑制や、粘度や色調、香気等の性状変化を抑制するため、パウチの材質として、アルミやアルミナを蒸着させたポリエチレンやポリエチレンテレフタレートのフィルムを用いることもある。さらに、顔料、帯電防止剤、紫外線吸収剤、スリッピング剤を含んでいてもよい。
また、本発明の液体柔軟剤組成物は、通常の洗濯において洗浄終了後の濯ぎの際に使用される。但し、洗浄工程なしに液体柔軟剤組成物単独で使用してもよい。洗濯工程における洗剤は、アニオン性界面活性剤主体の洗剤でも、非イオン性界面活性剤主体の洗剤でもよく、その他界面活性剤、機能向上剤を含んでいてもよく、国内外で市販されている洗剤全てを使用することができる。繊維製品の仕上げを行う際の使用濃度は、繊維製品への柔軟性付与の観点から、濯ぎ工程で洗濯浴に満たされる繊維製品の仕上げを行う際の水量に対し、(a)成分の合計量の濃度が10〜100ppmとなるような量で使用するのが好ましい。より好ましくは20〜100ppmである。但し、使用者が洗濯機種、繊維製品の量、水量等を考慮して、好みの量に調整するのがもっとも好ましい。
本発明の液体柔軟剤組成物は、二層式洗濯機、全自動洗濯機、及び乾燥機能付洗濯機等の市販されている全てに使用することができる。乾燥機能付洗濯機は各種洗濯機メーカーから発売されており、「洗乾 白い約束 NW−D8BX (株)(株)日立製作所製」、「ホームランドリー快速銀河21 TW−741EX (株)東芝製」、「Lab NA−FD8002 松下電器産業(株)製」、「部屋干しカラット MAW−V8TP 三菱電機(株)製」、「アクア美白洗浄 AW−801HVP (株)東芝製」、「トップオープンドラム AWD−A845Z 三洋電機(株)製」等が挙げられる。
本発明の液体柔軟剤組成物によれば、エステル基を含む柔軟基材が経時、あるいは高温保存により加水分解された後の粘度安定性を確保でき、柔軟性付与に優れ、化繊のすべり性を向上させ、サラっとした着心地を付与する液体柔軟剤組成物を得ることができる。
[実施例1〜25、比較例1〜8]
60℃で加温溶解させた(a)成分を表6〜8に記載となる量と、60℃に加温しておいた(b)成分を表6〜8に記載となる量と、さらに表3に示した(e)成分の香料の表6〜8に記載となる量を、内径120mmのガラス容器に加えて、スリーワンモーターを用いて1000rpmで30秒間攪拌した。攪拌羽としては、長さが100mmの羽を30mm間隔で3本有するパドル羽を用いた。次いで液体柔軟剤組成物中で表6〜8に記載の量となる様に溶解させた(c)成分を含む水溶液を調製し、その水溶液の40質量%分を容器に加えて、1000rpmで3分間攪拌した。ついで残りの60質量%分の水溶液をさらに添加して2分間攪拌した。一度スリーワンモーターを止め、10質量%の塩化カルシウム溶液を2質量%加えて、30秒間攪拌した。必要に応じて、5mol/Lの塩酸(関東化学(株))、5mol/Lの水酸化ナトリウム(関東化学(株))で、pH3.0に調整し、最後に全量で100質量%となるようにイオン交換水を加えて、さらに30秒間攪拌し、液体柔軟剤組成物1000gを調製した。さらに実施例4以降で(d)成分を添加する場合には、表6〜8記載の量となる量を(c)成分とともに水溶液中に添加した。表8,9に記載した実施例16〜25で配合する(f)成分については、(f−1)〜(f−25)、(f−31)〜(f−33)は(c)成分と同様に水溶液中に添加し、(f−41)〜(f−49)、(f−61)〜(f−68)は(a),(b)成分と同じタイミングで添加し、(f−51)〜(f−57)は塩化カルシウム水溶液と同じタイミングで添加した。なお、(a)〜(f)成分の配合量は表6〜9に記載の量である。
得られた液体柔軟剤組成物について、柔軟性及び液体柔軟剤組成物の加水分解後の粘度について評価した。結果を表6〜9に併記する。下記に使用した(a)〜(d)成分を示す。
(a)成分の合成
(a−1)の合成
a−1−1.メチルエステルの合成
オレイン酸メチル75質量%、リノール酸メチル16質量%及びステアリン酸メチル9質量%よりなるパーム脂肪酸メチル(ライオン(株)製、パステルM182、分子量296)2.5kgと市販の安定化ニッケル触媒2.5g(0.1質量%/脂肪酸メチル)を4Lのオートクレーブに仕込み、窒素ガス置換を3回行った。ついで、回転数を800rpmに合わせ、温度185℃で約77Lの水素ガスを導入した。導入した水素が完全に消費されたら、冷却し、濾過助剤を使用して触媒を除き、水素添加したパーム脂肪酸メチルを得た。けん化価より求めた分子量は297であった。GC(ガスクロマログラフィー分析)から求めた脂肪酸メチル組成は、ステアリン酸メチル36質量%、エライジン酸メチル(トランス体)36質量%、オレイン酸メチル(シス体)28質量%、リノール酸メチル0質量%であり、不飽和脂肪酸メチルエステルのトランス体/シス体比率は56/44(質量比)であった。なお、不飽和アルキル基は、GC(ガスクロマログラフィー)により次の方法で測定した。
機種:Hitachi FID ガスクロG−3000、カラム:GLサイエンス TC−70(0.25mm I.Dx30)
温度:カラム150℃から230℃、昇温速度10℃/min、インジェクターとディテクター240℃、カラム圧力:1.0kgf/cm2
a−1−2.アルカノールアミンエステルとその4級化物の合成
上記(a−1−1)で調製した水素添加したパーム脂肪酸メチル489g(1.65モル)にステアリン酸メチル137g(0.46モル)とパルミチン酸メチル156g(0.58モル)を混合した脂肪酸メチルエステル(不飽和脂肪酸メチル/飽和脂肪酸メチルの質量比40/60)と、トリエタノールアミン250g(1.67モル)、酸化マグネシウム0.51g、14%水酸化ナトリウム水溶液3.69gを攪拌器、冷却器、温度計及び窒素導入管を備えた2Lの4つ口フラスコに入れ、窒素置換を行った後、窒素を0.52L/minの流量で流しておいた。1.5℃/minの速度で190℃まで昇温して、6時間反応させた。未反応メチルエステルが1質量%以下であることを確認し、反応を停止した。得られた生成物から触媒由来である脂肪酸塩をろ過除去し、中間体のアルカノールアミンエステルを得た。アミン価を測定し、分子量を求めると582であった。
得られたアルカノールアミンエステル270g(0.46モル)を温度計、滴下ロート、冷却器を備えた4つ口フラスコに入れ窒素置換した。次いで85℃に加熱し、ジメチル硫酸57.4g(0.45モル)を1時間にわたり滴下した。滴下終了後、温度を90℃に保ち、1時間攪拌した。反応終了後、温度が70℃以下になったら、約62gの未変性エタノール(日本エタノール(株)製)を滴下し、固形分約85質量%のエタノール溶液を調製し、最後にフェリオックスCY−115(ライオン(株)製)と、ジブチルヒドロキシトルエン(住友化学工業(株)製)をそれぞれ100ppmの濃度になるように添加した。得られた反応生成物には、(a)成分の分子中にエステル基を含むカチオン性化合物が70質量%含まれており、モノエステルアンモニウム塩/ジエステルアンモニウム塩/トリエステルアンモニウム塩が28/53/19(質量比)で含まれていた。この化合物は一般式(11)、(10)、(12)で表される化合物に相当する。このエタノール溶液中には、4級化されていないモノエステルアミンとジエステルアミンとトリエステルアミンが合計で9.0質量%含まれており、その比率は1/9/90(質量比)で存在していた。この化合物は一般式(6)、(5)、(7)で表される化合物に相当する。さらに副生成物として、両性化合物が2.0質量%含まれていた。
(a−2)の合成
a−2−1.メチルエステルの合成
オレイン酸メチル75質量%、リノール酸メチル16質量%及びステアリン酸メチル9質量%よりなるパーム脂肪酸メチル(ライオン(株)製、パステルM182、分子量296)2.5kgと市販の安定化ニッケル触媒1.9g(0.075質量%/脂肪酸メチル)を4Lのオートクレーブに仕込み、窒素ガス置換を3回行った。ついで、回転数を800rpmにあわせ、温度185℃で約40Lの水素ガスを導入した。導入した水素が完全に消費されたら、冷却し、濾過助剤を使用して触媒を除き、水素添加したパーム脂肪酸メチルを得た。けん化価より求めた分子量は296であった。GCから求めた脂肪酸メチル組成は、ステアリン酸メチル14質量%、エライジン酸メチル(トランス体)26質量%、オレイン酸メチル(シス体)60質量%、リノール酸メチル0質量%であり、不飽和脂肪酸メチルエステルのトランス/シス比率は30/70(質量比)であった。なお、不飽和アルキル基は、GCにより次の方法で測定した。
機種:Hitachi FID ガスクロG−3000カラム:GLサイエンス TC−70(0.25mm I.Dx30)
温度:カラム150℃から230℃、昇温速度10℃/min、インジェクターとディテクター240℃、カラム圧力:1.0kgf/cm2
a−2−2.アルカノールアミンエステルとその4級化物の合成
上記(a−2−1)で調製した水素添加したパーム脂肪酸メチル489g(1.65モル)にステアリン酸メチル352g(1.18モル)を混合した脂肪酸メチルエステル(不飽和脂肪酸メチル/飽和脂肪酸メチルの質量比=50/50)と、トリエタノールアミン468g(3.14モル)、酸化マグネシウム0.65g、14%水酸化ナトリウム水溶液4.68gを攪拌器、冷却器、温度計及び窒素導入管を備えた2Lの4つ口フラスコに入れ、窒素置換を行った後窒素を0.52L/minの流量で流しておいた。1.5℃/minの速度で190℃まで昇温して、6時間反応させた。未反応メチルエステルが1質量%以下であることを確認し、反応を停止した。得られた生成物から触媒由来である脂肪酸塩をろ過除去し、中間体のアルカノールアミンエステルを得た。
得られたアルカノールアミンエステル300gを温度計、滴下ロート、冷却器を備えた4つ口フラスコに入れ窒素置換した。次いで85℃に加熱し、アルカノールアミンエステルに対して0.98倍モルのジメチル硫酸を1時間にわたり滴下した。滴下終了後、温度を90℃に保ち、1時間攪拌した。反応終了後、温度が70℃以下になったら、エタノールを滴下し、固形分85質量%のエタノール溶液を調製し、最後にフェリオックスCY−115(ライオン(株)製)と、ジブチルヒドロキシトルエン(住友化学工業(株)製)をそれぞれ100ppmの濃度になるように添加した。得られた反応生成物には、(a)成分の分子中にエステル基を含むカチオン性化合物が72質量%含まれており、モノエステルアンモニウム塩/ジエステルアンモニウム塩/トリエステルアンモニウム塩が、53/41/6(質量比)で含まれていた。この化合物は一般式(11)、(10)、(12)で表される化合物に相当する。
(a−3)の合成
a−3−1:アルカノールアミンエステルとその4級化物の合成
上記(a−1−1)で調製した水素添加したパーム脂肪酸メチル489g(1.65モル)と、トリエタノールアミン98g(0.66モル)、酸化マグネシウム0.29g、14%水酸化ナトリウム水溶液2.1gを攪拌器、冷却器、温度計及び窒素導入管を備えた2Lの4つ口フラスコに入れ、窒素置換を行った後窒素を0.52L/minの流量で流しておいた。1.5℃/minの速度で190℃まで昇温して、6時間反応させた。未反応メチルエステルが1%以下であることを確認し、反応を停止した。得られた生成物から触媒由来である脂肪酸塩をろ過除去し、中間体のアルカノールアミンエステルを得た。
得られたアルカノールアミンエステル300gを温度計、滴下ロート、冷却器を備えた4つ口フラスコに入れ窒素置換した。次いで85℃に加熱し、アルカノールアミンエステルに対して0.98倍モルのジメチル硫酸を1時間にわたり滴下した。滴下終了後、温度を90℃に保ち、1時間攪拌した。反応終了後、温度が70℃以下になったら、エタノールを滴下し、固形分85質量%のエタノール溶液を調製し、最後にフェリオックスCY−115(ライオン(株)製)と、ジブチルヒドロキシトルエン(住友化学工業(株)製)をそれぞれ100ppmの濃度になるように添加した。得られた反応生成物には(a)成分が70質量%含まれており、モノエステルアンモニウム塩/ジエステルアンモニウム塩/トリエステルアンモニウム塩が12/54/34(質量比)で含まれていた。この化合物は一般式(11)、(10)、(12)で表される化合物に相当する。
(b)成分
b−1:SH200−100,000cs(東レ・ダウコーニング(株)製、粘度:10万mm2/s、比重:0.98)
b−2:TSF4704(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:4万mm2/s、比重:0.98)
b−3:TSF4705(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:7万mm2/s、比重:0.98)
b−4:FZ−2109(日本ユニカー(株)製、粘度5,500mm2/s、比重:1.00)
b−5:XF42−B5371(GE東芝シリコーン製(株)、粘度:5万mm2/s、比重:1.01)
b−6:FZ−2222(日本ユニカー(株)製、粘度2.5万mm2/s、比重:1.01)
b−7:FZ−2101(日本ユニカー(株)製、粘度7,600mm2/s、比重:1.05)
b−8:CF1188HV(東レ・ダウコーニング(株)製、粘度:6,000mm2/S、比重:1.01)
b−9:TSF4730(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:8,000mm2/s、比重:0.98)
b−10:L−9300(日本ユニカー(株)製、粘度6,000mm2/s、比重:0.98)
b−11〜15
また、(b)成分として一般式(1)で示される構造のシリコーンも用いた。
Figure 0004320634
Figure 0004320634
b−16:TSF451−5A(GE東芝シリコーン(株)製、粘度:5mm2/s、比重:0.92):比較品
b−17:SH3771(東レ・ダウコーニング(株)製、粘度:400mm2/s、比重:1.07):比較品
Figure 0004320634
エマレックス730(日本エマルジョン(株)製)
エマレックス550(日本エマルジョン(株)製)
エマルゲン130(花王(株)製)
エマレックス1625(日本エマルジョン(株)製)
エマレックス1825(日本エマルジョン(株)製)
ソフタノール300((株)日本触媒製)
TA400−75(ライオン(株)製)
Emulan To4070(BASF社製)
(d)成分
d−1:トリエタノールアミンのジメチル硫酸による4級化物(一般式(13)の化合物)
d−2:メチルジエタノールアミンのメチルクロライドによる4級化物(一般式(14)の化合物)
また、実施例と比較例には表3に示す香料を(e)成分として配合した。
Figure 0004320634
*ベンジルベンゾエートの50質量%溶液
任意成分として液体柔軟剤組成物に配合した成分を(f)成分として表4,5に示した。
Figure 0004320634
Figure 0004320634
柔軟性及びすべり性の評価方法
(1)柔軟剤による柔軟処理
市販の綿タオルとポリエステルサテンを、乾燥機付洗濯機(洗乾白い約束 NW−D8BX 縦型 (株)日立製作所製)で、市販洗剤「トップ」(ライオン(株)製)を用いて3回前処理を行なったものを試験布として用いた(洗剤標準使用量、浴比30倍、45℃の水道水、洗浄10分後に注水すすぎ10分を2回行った。)。ポリエステルサテンは乾燥後、アイロン掛けを行い表面を平滑にした後試験布として用いた。前処理した綿タオルとポリエステルサテン約1000g(綿タオル:ポリエステルサテン=7:3(質量比))を、電気洗濯機(洗乾白い約束 NW−D8BX 縦型 (株)日立製作所製)で、市販洗剤「トップ」(ライオン(株)製)を用いて洗浄した(標準使用量、浴比30倍、25℃の水道水使用、10分)。すすぎ2回目に柔軟剤剤組成物を水量30Lに対して(a)成分が40ppmとなるように加えて、各布の柔軟処理(浴比30倍、25℃の水道水使用、3分)を行った。その後、20℃、40%RHの条件で24時間自然乾燥し、綿タオルについては柔軟性の評価を行い、ポリエステルサテンについてはすべり性の評価を行なった。
(2)柔軟性、すべり性の評価は、比較例1に記載の液体洗浄剤組成物を使用して処理した布を対照として、専門パネラー10人による官能一対比較を行ない、以下に示す評価基準で評価を行った。結果を専門パネラー10人の平均値で示す。
<柔軟性評価基準>
+2:対照よりはっきり柔らかい
+1:対照よりやや柔らかい
0 :対照とほぼ同じ
−1:対照の方がやや柔らかい
−2:対照の方がはっきり柔らかい
<すべり性評価基準>
+2:対照よりはっきりすべる
+1:対照よりややすべる
0 :対照とほぼ同じ
−1:対照の方がややすべる
−2:対照の方がはっきりすべる
安定性評価方法(柔軟基材の加水分解後の粘度)
表6〜9に示す組成物を上記の方法で乳化し、液体柔軟剤組成物を調製した。それを広口規格ビン(PS−No.11)に80mL注ぎ、キャップを閉め50℃の恒温室に60日間放置した。その後、25℃に冷却し、B形粘度計(TOKIMEC社製BL粘度計、回転数30回転/分、No.2ローター使用)で20秒後の粘度を測定し、下記評価基準で評価した。
<評価基準>
保存後の粘度が
200mPa・s以下 ◎
200mPa・sを超え〜500mPa・s以下 ○
500を超え〜1000mPa・s以下 △
1000mPa・sを超える ×
表6〜9に示す液体柔軟剤組成物を用いて、(1)の柔軟処理と同条件にて、緑色綿100%Tシャツ(ユニクロ製)1kgを洗濯し、乾燥工程まで乾燥機能付洗濯機(洗乾白い約束 NW−D8BX (株)日立製作所製)で仕上げた後のしわのつき具合を確認したが、本発明の液体柔軟剤組成物で処理したT−シャツはいずれもシワが減少していた。
Figure 0004320634
Figure 0004320634
Figure 0004320634
Figure 0004320634
f−1〜f−25、f−31〜f−33、f−41〜f−49は有り姿での配合を記載。
f−51〜f−68は有効成分量の配合量を記載。

Claims (6)

  1. (a)分子中にエステル基を含むカチオン性化合物1〜30質量%、
    (b)25℃における比重が0.96〜1.10、粘度が5,000mm2/sを超え500,000mm2/s以下であるシリコーン0.5〜20質量%、
    (c)1価炭化水素基が直鎖/分岐鎖である比(質量比)が、5/95〜95/5であるアルコールエトキシレート0.1〜10質量%
    を含むことを特徴とする液体柔軟剤組成物。
  2. さらに、(d)総炭素数4〜10のアルカノールアミンの4級化物0.4〜10質量%を含むことを特徴とする請求項1記載の液体柔軟剤組成物。
  3. (b)成分のシリコーンが下記一般式(1)又は(2)で表わされるポリオキシアルキレン変性シリコーンであることを特徴とする請求項1又は2記載の液体柔軟剤組成物。
    Figure 0004320634
    (式中、nは50〜10,000、mは1〜100で示される数、Lは1〜5、pは1〜50、qは0〜50で示される数、Xは水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基である。)
    Figure 0004320634
    (式中、sは1〜10,000、tは1〜1,000の数、p、q及びXは上記と同じ意味を表わす。Rは炭素数1〜5のアルキレン基である。)
  4. (b)成分のシリコーンが、上記一般式(1)で表され、式中Xがメチル基又はエチル基で示されるポリオキシアルキレン変性シリコーンであることを特徴とする請求項3記載の液体柔軟剤組成物。
  5. (b)成分のシリコーンが、上記一般式(1)で表され、式中nが160〜10,000であるポリオキシアルキレン変性シリコーンであることを特徴とする請求項3又は4記載の液体柔軟剤組成物。
  6. (a)成分が、トリエタノールアミンと、脂肪酸又は脂肪酸メチルエステルとの縮合反応によって得られるエステルアミンを、ジメチル硫酸で4級化して得られるカチオン性化合物であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の液体柔軟剤組成物。
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