JP4369018B2

JP4369018B2 - 柔軟剤

Info

Publication number: JP4369018B2
Application number: JP2000139909A
Authority: JP
Inventors: 康宏津島; 博明白井; 潤笹谷; 薫小宮
Original assignee: Adeka Corp
Current assignee: Adeka Corp
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2020-05-12
Also published as: JP2001316975A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は衣料や繊維に柔軟性を付与する柔軟剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
衣料や繊維製品に柔軟性を付与する柔軟剤基材として、従来から長鎖炭化水素基を有する様々なアンモニウム化合物が使用されてきた。長鎖炭化水素基としては、N−アルキル（アルケニル）基、アミド基、エステル基等が選択されていたが、N−アルキル（アルケニル）基やアミド基は、いわゆる生分解性が悪いために環境に対する負荷が大きく河川や湖沼の汚染の原因の一つとされていた。そこで、生分解性の比較的良好な柔軟剤基材の長鎖炭化水素基として、近年エステル基が注目されている。
このエステル基を有するアンモニウム化合物は、条件によっては加水分解を受けて脂肪酸と低分子アミノ化合物に分解するため、環境に対する負荷がそれほど多くないといわれている。そのため、近年エステル基を２本有するジエステルアンモニウム型柔軟剤基材に関する提案が数多くなされている。例えば、特開昭６３−６１６８号公報では、ジエステル４級アンモニウム化合物を含み、ｐＨが２．５〜４．２である迅速生物分解性柔軟剤基材が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エステルアンモニウム型柔軟剤基材の特性は、エステル基を構成する脂肪酸残基に依るところが大きいといわれている。そのため、エステルアンモニウム型柔軟剤の脂肪酸残基に注目した提案も幾つかなされている。
例えば、特開平４−３３３６６７号公報においては、ジエステルアンモニウム化合物の脂肪酸残基が、飽和脂肪酸残基：不飽和脂肪酸残基＝２：９８〜３０：７０である柔軟剤基材が提案されている。特表平５−５０７０７３号公報においては、４０％以上のトランス型二重結合を含むもの不飽和脂肪酸残基を有するジ（又はトリ）エステルアンモニウム化合物からなる柔軟剤基材が提案されている。特開平６−２２８８６７号公報においては、よう素価が３０〜１００であるジエステル３級アミン中和物からなる柔軟剤基材が提案されている。特開平７−２２９０６１号公報においては、平均よう素価が５０以上の脂肪酸残基を有するジ（又はトリ）エステルアンモニウム型柔軟剤基材が提案されている。
しかし、従来提案されてきた上記のような柔軟剤は、長鎖脂肪酸を利用しているものが多く、得られるアンモニウム塩は融点が高いもので、常温で固体か硬いペースト状であった。そのため、実際に水に分散する際に水に溶解しない又は分散が困難である等のいわゆる作業性が悪いという問題があった。又、更なる柔軟性の向上も求められていた。そこで本発明者らは鋭意検討し、短鎖の脂肪酸を利用することでこれらの問題点を改善することができることを見出し本発明を完成させた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明は、下記の一般式（１）
【０００５】
【化２】

【０００６】
（式中、Ｒ¹は水素原子、メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基又はシクロヘキシル基を表わし、Ｒ²はメチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基、シクロヘキシル基又は―Ｒ⁵ＯＣＯＲ⁶若しくは―Ｒ⁷ＮＨＣＯＲ⁸で表わされる基を表わし、Ｒ³及びＲ⁴は―Ｒ⁵ＯＣＯＲ⁶又は―Ｒ⁷ＮＨＣＯＲ⁸で表わされる基を表わし、Ｒ⁵及びＲ⁷はアルキレン基を表わし、Ｒ⁶及びＲ⁸は炭化水素基を表わし、Ｘはアニオン性原子又はアニオン性基を表わす。）で表わされる化合物からなり、全てのＲ⁶及びＲ⁸のうち、炭素数が７〜１３のアルキル基であるＲ⁶及びＲ⁸の数が、３０〜７０％であり、かつ炭素数が１７のモノ不飽和炭化水素基であるＲ ⁶ 及びＲ ⁸ の数が７０〜３０％である柔軟剤である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の柔軟剤を表わす一般式（１）において、Ｒ¹は水素原子、メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基又はシクロへキシル基を表わす。Ｒ¹が水素原子の場合は、一般式（１）の化合物は便宜上３級アミンの中和物を表わすものとする。Ｒ²はメチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基、シクロへキシル基又は―Ｒ⁵ＯＣＯＲ⁶若しくは―Ｒ⁷ＮＨＣＯＲ⁸で表わされる基を表わす。Ｒ²としてはメチル基、エチル基又はヒドロキシエチル基が好ましい。又、Ｒ³及びＲ⁴は、―Ｒ⁵ＯＣＯＲ⁶又は―Ｒ⁷ＮＨＣＯＲ⁸で表わされる基を表わし、Ｒ⁵及びＲ⁷はアルキレン基を表わす。アルキレン基としては例えば、エチレン、プロピレン等が挙げられる。Ｘはアニオン性原子又はアニオン性基を表わす。例えば塩素原子、臭素原子、よう素原子等のハロゲン原子、メチル硫酸基、エチル硫酸基、水酸基等が挙げられる。
【０００９】
又、Ｒ⁶及びＲ⁸は炭化水素基を表わし、この全てのＲ⁶及びＲ⁸のうち、炭素数が７〜１３のアルキル基であるＲ⁶及びＲ⁸の数が１０〜８０％であり、好ましくは２０〜７０％である。更に、これに加えて、全てのＲ⁶及びＲ⁸のうち、炭素数が１７のモノ不飽和炭化水素基であるＲ⁶及びＲ⁸の数が２０〜９０％であることが好ましく、２５〜８０％であることがより好ましい。又、Ｒ⁶及びＲ⁸は上記の条件を満たす限り、それ以外の基、例えば炭素数１５又は１７の飽和炭化水素基を含んでもよい。
Ｒ⁶及びＲ⁸についてこのように炭化水素を特定の炭素数及び種類とすることで、一般式（１）で表わされる化合物が常温で液状乃至はペースト状となり、水への溶解性、分散性が向上し、配合時の作業性が向上するという利点が生まれる。又、単位重量当たりのカチオン当量が高くなるので、柔軟性が向上する。又、水に分散し易くなり配合性が向上する。
【００１０】
Ｒ⁶及びＲ⁸で表わされる基は、通常、以下に説明するようにＲ⁶ＣＯＯＨ又はＲ⁸ＣＯＯＨで表わされる脂肪酸酸の残基であるから、Ｒ⁶及びＲ⁸で表わされる基を上記のような条件とするには、脂肪酸酸の組成を調整すればよい。
一般式（１）で表わされる化合物のうち、―Ｒ⁵ＯＣＯＲ⁶で表わされる基を２つ以上有する化合物は、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン等の２又は３個の水酸基を有するモノアミンと上記のような特定の組成を有する脂肪酸をエステル化反応させた後に、４級化又は中和すれば得ることができる。
【００１１】
又、―Ｒ⁷ＮＨＣＯＲ⁸で表わされる基を２つ有する化合物は、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、エチレンプロピレントリアミン等の１級窒素原子を２個有するポリアミンと上記のような特定の組成を有する脂肪酸をアミド化反応させた後に、２級窒素原子をアルキル化又はヒドロキシエチル化した後に、４級化又は中和すれば得ることができる。
【００１２】
更に、―Ｒ⁵ＯＣＯＲ⁶で表わされる基及び―Ｒ⁷ＮＨＣＯＲ⁸で表わされる基を１つずつ有する化合物は、モノエタノールアミン、N−メチルモノエタノールアミン、N−エチルモノエタノールアミン等の１個の水酸基を有するモノアミンをシアノエチル化／水添反応した後、上記のような特定の組成を有する脂肪酸でアミド／エステル化反応させた後に、４級化又は中和すれば得ることができる。
本発明で使用するエステル結合又はアミド結合を導入するためのＲ⁶ＣＯＯＨ又はＲ⁸ＣＯＯＨで表わされる飽和脂肪酸は、炭素数８〜１４であり、例えばカプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸等であり、モノ不飽和脂肪酸はオレイン酸である。
【００１３】
４級化剤としては、例えば、塩化メチル、塩化エチル、塩化プロピル、臭化メチル、臭化エチル、臭化プロピル、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、エチレンオキサイド等が挙げられ、中和剤としては例えば塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸が挙げられる。このような製造方法により一般式（１）で表わされる化合物を製造する場合は、４級化剤又は中和剤によってＸが定まる。
【００１４】
一般式（１）で表わされる化合物は、通常水に溶解又は分散させて使用されるが、一般式（１）で表わされる化合物は水に対して溶解しにくいか、均一に分散させることが難しい場合があり、その場合は無機電解質を添加することが好ましい。無機電解質を添加することにより、配合液の粘度が低下し、均一な柔軟剤組成物を配合することが容易になる。このような無機電解質としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム等が挙げられる。
【００１５】
本発明の柔軟剤は、一般式（１）で表わされる化合物を通常水に溶解又は分散させて使用するが、この場合の一般式（１）の化合物濃度は３〜５０質量％、好ましくは６〜３５質量％である。又、本発明の柔軟剤は条件によっては加水分解を受けることがあるため、一般式（１）の化合物を０．５質量％水溶液に希釈した場合のｐＨが２．０〜７．０の範囲に調整することが好ましく、より好ましくは２．５〜６．０の範囲である。
【００１６】
本発明の柔軟剤は、他の成分と併用してもよい。例えば、アルコールアルキレンオキサイド付加物、アルキルフェノールアルキレンオキサイド付加物、グリセリン、ソルビトール等のポリオールのアルキレンオキサイド付加物、脂肪酸アルキレンオキサイド付加物、脂肪酸アルカノールアミド又はそのアルキレンオキサイド付加物、油脂のアルキレンオキサイド付加物、グリセリンやソルビトール等のポリオール脂肪酸エステル等の非イオン性界面活性剤；脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α―オレフィンスルホン酸塩等のアニオン性界面活性剤；非エステル型４級アンモニウム塩、ポリジメチルジアリルアンモニウム塩、カチオン化セルロース、イミダゾリン誘導体等のカチオン性界面活性剤；カルボベタイン、スルホベタイン、イミダゾリニウムベタイン等の両性界面活性剤；メタノール、エタノール、プロパノール、２―プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、低級アルキルエトキシレート、ベンゼンスルホン酸塩、パラトルエンスルホン酸塩等の可溶化剤；蛋白質加水分解ポリペプチド、アミノ酸、アシル化ペプチド等の蛋白質誘導体；ＢＨＴ等の酸化防止剤；その他脂肪酸、グリセリン、シリコーン、ＰＰＧ、ＰＥＧ、香料、色素、消泡剤、紫外線吸収剤、防腐剤等が挙げられる。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。尚、以下の実施例中、部及び％は特に記載がない限り質量基準である。
【００１８】
＜柔軟剤組成物の調製＞
１，０００ｍＬのセパラブルフラスコに水４００ｇを仕込み、４０℃に保った。攪拌機を用いて毎分３００回転で攪拌しながら、４０℃に保った下記の化学式で示される化合物からなる種々の柔軟剤をそれぞれ８５ｇ加え、次いで塩化カルシウムを２ｇ添加した。１時間攪拌した後、再び水４２６ｇ、柔軟剤８５ｇ、塩化カルシウム２ｇの順で添加し、更に１時間攪拌した。その後、水酸化ナトリウム水溶液で組成物のｐＨを４．５に調整して、実施例１〜１２及び比較例１〜９の柔軟剤組成物を得た。尚、使用した柔軟剤は次の化学式で表わされる構造を有するものであり、Ｒの種類は表１に示す。
【００１９】
【化３】

【００２０】
＜柔軟性の評価＞
市販の木綿バスタオル及び綿メリヤス布を市販の衣料用洗剤１５ｇを使用して、洗濯機で２回洗濯を行った。上記のように調製した実施例及び比較例の各柔軟剤組成物６．６ｍＬを３０Ｌの水に添加し、上記の洗濯処理した布を用いて洗濯機で５分間柔軟処理した後、脱水を行い、風乾した。これらの布のそれぞれについてパネラー１０人により手触りで柔軟性の評価を行った。評価は一対比較法で行い、比較例１を基準として、以下の基準で評価した。

【００２１】
＜高温安定性の評価＞
本発明の柔軟剤（実施例１〜１２）及び比較品（比較例１〜９）を４５℃の恒温槽に１ヶ月間放置した後、液の状態を肉眼で観察し、以下の基準で評価した。
◎：変化なし。
○：固形物が浮遊している。
△：増粘している。
×：層分離している、又は固化している。
【００２２】
＜低温流動性の評価＞
本発明の各柔軟剤及び比較品をふた付きのサンプル瓶に入れ、それぞれ−５℃の恒温槽に１ヶ月間放置した後、サンプル瓶を倒し、その時の状態を肉眼で観察して以下の基準で評価した。
◎：流動性が良好である。
○：若干増粘している。
△：流動するのに１０秒以上要する。
×：完全に固化している。
【００２３】
＜帯電防止性の評価＞
ポリエステル試験布について、上記の柔軟性評価の場合と同様の方法で柔軟処理を行い、処理後の各試験布を４ｃｍ×４ｃｍに裁断して、２０℃、湿度５０％に調整した室内に保存した。この条件でネオスタチックメーターで帯電圧の半減期を測定し、比較例１を基準として以下の基準で評価した。

【００２４】
＜吸水性試験＞
綿メリヤス布について、上記の柔軟性の評価の場合と同様の方法で柔軟処理を行い、処理後の各試験布を２０ｃｍ×２ｃｍに裁断して、２０℃、湿度５０％に調整した室内に保存した。これらの試験布を下から１ｃｍだけ水に浸け、試験布に水が染み込んだ高さを測定した。これを５回繰り返し、その平均値を算出して評価した。
【００２５】
＜水分散性＞
ビーカーに１Ｌの水を入れ、その上方から本発明の柔軟剤１〜１２又は比較品１〜９をそれぞれ０．２ｍＬ滴下し、１０秒後の分散性を肉眼で観察し、比較例１を基準として以下の基準で評価した。

【００２６】
【表１】

【００２７】
以上の種々の評価試験の結果を表２に示す。
【００２８】
【表２】

【００２９】
上記の実施例及び比較例から、本発明の柔軟剤は柔軟性に優れると同時に、低温安定性も良好であるから作業性もよく、水分散性にも優れていることが判る。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の効果は、繊維や衣料に対する優れた柔軟性付与性及び帯電防止性を発揮する柔軟剤を提案したことにある。本発明によれば、繊維や衣料に対する優れた柔軟性付与性、帯電防止性及び吸水性を発揮させることができる。又、水に対しても安定に分散し、色調も良好である。

Claims

（式中、Ｒ¹は水素原子、メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基又はシクロヘキシル基を表わし、Ｒ²はメチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基、シクロヘキシル基又は―Ｒ⁵ＯＣＯＲ⁶若しくは―Ｒ⁷ＮＨＣＯＲ⁸で表わされる基を表わし、Ｒ³及びＲ⁴は―Ｒ⁵ＯＣＯＲ⁶又は―Ｒ⁷ＮＨＣＯＲ⁸で表わされる基を表わし、Ｒ⁵及びＲ⁷はアルキレン基を表わし、Ｒ⁶及びＲ⁸は炭化水素基を表わし、Ｘはアニオン性原子又はアニオン性基を表わす。）で表わされる化合物からなり、全てのＲ⁶及びＲ⁸のうち、炭素数が７〜１３のアルキル基であるＲ⁶及びＲ⁸の数が３０〜７０％であり、かつ炭素数が１７のモノ不飽和炭化水素基であるＲ ⁶ 及びＲ ⁸ の数が、７０〜３０％である柔軟剤。
更に、無機電解質を含む請求項１に記載の柔軟剤組成物。
水に分散させた場合の分散液のｐＨが、２．０〜７．０である請求項１または２に記載の柔軟剤組成物。