JP5242119B2 - 直鎖アルコールの凝固点降下剤 - Google Patents

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本発明は、直鎖アルコールの凝固点降下剤及び凝固点を降下させた直鎖アルコール含有組成物に関する。
各種の非イオン性界面活性剤や陰イオン性界面活性剤として、工業的に石化原料由来のアルコール又は油脂原料由来のアルコールから誘導されたものが知られている。
いわゆる合成アルコールと呼ばれている石化原料由来のアルコールは、通常、エチレンを経由してオリゴメリゼーション化反応により内部オレフィンを有する化合物に誘導された後に、オキソ反応によりアルコールに誘導される。その結果得られた合成アルコールは、約80重量%の直鎖アルコールの他に、20重量%の分岐アルコールを含む混合物となることが知られている。合成アルコールから誘導された各種の非イオン性界面活性剤や陰イオン性界面活性剤は、直鎖アルコールからの誘導体に比べて、低融点、低凝固点であることから、低温安定性に優れるといった特徴を有することが知られている。
一方、天然アルコールの一種である油脂原料由来のアルコールから誘導された各種の非イオン性界面活性剤や陰イオン性界面活性剤は、合成アルコールからの誘導体に比べて、高起泡性、低cmc、高曇点、高乳化力といった特徴を有することが知られている。
また、アルコールそれ自体に着目した場合には、合成アルコール(分岐アルコールを含むアルコール組成物)は、低温安定性の点で天然アルコールよりも優れるものの、環境適合性の点で天然アルコールよりも劣る。一方、天然アルコールは、環境適合性の点で優れるものの、同じ分子量の合成アルコールと比較した場合、凝固点がやや高く、アルコールとしての取扱い性に劣るという課題があった。
また、直鎖アルコールの凝固点が合成アルコールに比較してやや高いということは、そのアルコール種から誘導される各種の界面活性剤等の誘導体を含む製品においても、低温時の保存安定性の点に少なからず悪影響を与える虞があった。
従って、天然アルコールの優れた性能を損なうことなく、合成アルコールの低温安定性を付与することができれば、目的・用途に応じてアルコール種を使い分けできることが大いに期待される。
そこで、本発明者等は、直鎖アルコール主体のアルコール組成物である天然アルコールの凝固点を低下させることができる、凝固点降下剤の探索を開始した。
既存の凝固点降下剤としては、メタノール、エタノール、エチレングリコール、グリセリン等が知られている(特許文献1〜3)。しかしながら、これらの既知の凝固点降下剤は、水溶性を有する液体アルコールであるが故に、疎水性を有するアルコール、例えば炭素数6〜22の直鎖アルコールに添加した場合には、その凝固点は降下するものの、アルコールそれ自体の界面活性剤としての特性、又は、これから誘導して得られる非イオン性界面活性剤や陰イオン性界面活性剤の特性が損なわれてしまう為に、そのままでは使用できない虞があった。
その上、メタノール、エタノールは長鎖アルコールよりも揮発性が高く、引火点が低く、取り扱いが困難となる。エチレングリコール、グリセリンは多価アルコールの為、水溶性が高く、長鎖アルコールと混合しても分離するため、好ましくない。
特開2000−303062号公報 特開平10−25470号公報 特開昭62−158778号公報
石化原料由来のアルコールと油脂原料由来のアルコールのそれぞれが有する有利な効果を併せ持つアルコール及びそれから誘導される各種の界面活性剤の開発を行う中で、直鎖アルコールの凝固点を降下させることができる凝固点降下剤が得られれば、石化原料由来のアルコールと油脂原料由来のアルコールのそれぞれが有する有利な効果を併せ持ったアルコール及びそれから誘導される各種の界面活性剤、アルコール非イオン性界面活性剤や陰イオン性界面活性剤等といった界面活性剤をはじめ各種製品の原料としての用途を拡大することができると考えられる。
本発明者等は、鋭意に検討を行った結果、驚くべきことに、天然アルコールのような直鎖型のアルコールに対して、特定のプロピレングリコールエチレングリコールモノ長鎖アルキルエーテル系化合物が凝固点降下作用をもたらし、当該化合物を含む直鎖アルコール含有組成物の物性や作用効果が合成アルコール組成物の物性や作用効果と同等か又はそれ以上に優れること、更にはその有利な効果が当該直鎖アルコール含有組成物から誘導した種々の製品(例えば非イオン性界面活性剤や陰イオン性界面活性剤)においても有利な作用効果を発現することを見出した。
本発明は、下記一般式(1)で表される化合物からなる直鎖アルコールの凝固点降下剤に関する。
1−O−(PO)m(EO)n−H (1)
(式中、R1は炭素数が6〜22である直鎖アルキル基であり、EOとPOは夫々エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基を示し、mは平均で0.1〜2の数であり、nは平均で0.5〜5の数である。但しm≦nの条件を満たす。)
また、本発明は、直鎖アルコールと、下記一般式(1)で表される化合物からなる直鎖アルコールの凝固点降下剤5〜95重量%とを含有する直鎖アルコール含有組成物に関する。
1−O−(PO)m(EO)n−H (1)
(式中、R1は炭素数が6〜22である直鎖アルキル基であり、EOとPOは夫々エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基を示し、mは平均で0.1〜2の数であり、nは平均で0.5〜5の数である。但しm≦nの条件を満たす。)
また、本発明は、(a)下記一般式(1)で表される化合物5〜95重量%、及び(b)下記一般式(2)で表される化合物5〜95重量%を含有する、直鎖アルコール含有組成物に関する。
1−O−(PO)m(EO)n−H (1)
2−OH (2)
(式中、R1及びR2は、同一又は異なっていても良い炭素数が6〜22である直鎖アルキル基であり、EOとPOは夫々エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基を示し、mは平均で0.1〜2の数であり、nは平均で0.5〜5の数である。但しm≦nの条件を満たす。)
また、本発明は、(a)下記一般式(1)で表される化合物5〜80重量%、及び(b)下記一般式(2)で表される化合物を含有し、且つ、成分(a)に対する成分(b)の重量比が(b)/(a)=1/15〜10/1である、直鎖アルコール含有組成物に関する。
1−O−(PO)m(EO)n−H (1)
2−OH (2)
(式中、R1及びR2は、同一又は異なっていても良い炭素数が6〜22である直鎖アルキル基であり、EOとPOは夫々エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基を示し、mは平均で0.1〜2の数であり、nは平均で0.5〜5の数である。但しm≦nの条件を満たす。)
また、本発明は、直鎖アルコールに、プロピレンオキサイドを平均で0.1〜2モル付加し、次いで、エチレンオキサイドを平均で0.5〜5モル付加することにより、該直鎖アルコールと、該アルコールのプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドとの付加物とを含有し、且つ凝固点が前記直鎖アルコールよりも低い直鎖アルコール含有混合物を製造する方法に関する。
本発明によれば、直鎖アルコール主体のアルコール組成物である天然アルコールの凝固点を低下させることができる凝固点降下剤が提供される。本発明は、油脂原料由来の天然アルコールに着目し、直鎖アルコールを改質した新規な直鎖アルコール含有組成物を提供するものである。本発明の直鎖アルコール含有組成物は、石化原料由来のアルコールから誘導されたアルコール組成物の代替品として、この組成物から誘導された界面活性剤が同等又はそれ以上の優れた洗浄性及び低温安定性効果を奏し、食器、ガラス、プラスチック等の硬質表面用洗浄剤組成物、衣類用洗浄剤組成物、皮膚、毛髪等の身体用洗浄剤組成物に好適な界面活性剤等の出発原料として好適である。
<凝固点降下剤>
本発明の凝固点降下剤となる成分(a)の一般式(1)の化合物は、特に限定されないが、炭素数6〜22の直鎖アルコールにプロピレンオキサイド、次いで、エチレンオキサイドを反応させることで製造できる。また、成分(b)の直鎖アルコールに極少量のプロピレンオキサイドを付加することで、本発明の成分(a)と成分(b)とを含む直鎖アルコール含有組成物として同時に入手することもできる。
一般式(1)中のR1は、界面活性能の観点から、炭素数が6〜22の直鎖アルキル基が好ましく、8〜20のアルキル基がより好ましく、特に12〜14のアルキル基が特に好ましい。また、mは、凝固剤降下能の観点から、0.1〜2であり、0.1〜1が好ましく、0.2〜0.9がより好ましい。また、nは凝固剤降下能の観点から、0.5〜5であり、0.5〜3が好ましく、0.5〜2がより好ましい。本発明の凝固点降下剤は、一般式(1)の化合物を1種以上含有することができる。
<直鎖アルコール含有組成物>
本発明の直鎖アルコール含有組成物は、直鎖アルコールと、上記本発明の凝固点降下剤5〜95重量%とを含有する。凝固点降下剤、すなわち成分(a)の含有量は、組成物中、5〜95重量%、更に10〜95重量%、より更に15〜95重量%が好ましい。
直鎖アルコールとしては、上記一般式(2)で表される成分(b)の直鎖アルコールが好ましい。成分(b)は、炭素数が6〜22、より好ましくは8〜20、特に好ましくは12〜14の直鎖アルキル基を有するアルコールである。天然油脂由来のアルコールを用いることもできる。直鎖アルコール、好ましくは成分(b)の含有量は、組成物中、5〜95重量%、更に5〜90重量%、より更に5〜85重量%が好ましい。
また、成分(a)と成分(b)の重量比は、(b)/(a)=1/15〜10/1、更に1/10〜10/1であることが、凝固点降下の観点から好ましい。
本発明の直鎖アルコール含有組成物として、成分(a)5〜95重量%、更に10〜95重量%、より更に15〜95重量%が好ましい。成分(b)20〜95重量%、更に20〜90重量%、より更に20〜85重量%を含有する直鎖アルコール含有組成物が挙げられる。本発明の直鎖アルコール含有組成物の凝固点は直鎖アルコールの凝固点よりも5℃以上低いことが好ましい。
本発明の直鎖アルコール含有組成物を得る方法として、
〔1〕:成分(a)と成分(b)とを混合する方法、
〔2〕:成分(b)にプロピレンオキサイドを極少量付加し、更にエチレンオキサイドを付加する方法、
等が挙げられる。〔2〕の方法では、成分(b)以外の直鎖アルコールのプロピレンオキサイド・エチレンオキサイド付加物を含む組成物として入手されるが、本発明の効果を損なわない限り、それらを含んでいても良い。また、〔2〕の方法では、成分(a)を高濃度で含むよう、プロピレンオキサイドの付加モル数は平均で0超2未満とすることが好ましい。〔2〕の方法により、直鎖アルコールに、プロピレンオキサイドを平均で0.1〜2モル付加し、次いでエチレンオキサイドを平均0.5〜5モル付加することにより、該直鎖アルコールと、該アルコールのプロピレンオキサイド・エチレンオキサイド付加物とを含有し、且つ凝固点が前記直鎖アルコールよりも低い直鎖アルコール含有混合物を製造する方法が提供される。この方法で得られた混合物は、直鎖アルコール含有組成物として用いることができる。また、この方法で得られた混合物の凝固点は、直鎖アルコールの凝固点よりも5℃以上低いことが好ましい。
本発明の直鎖アルコール含有組成物は、界面活性剤、更に非イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤の製造原料として好適である。その他にも、アミノ化合物、アルキルグルコシド、脂肪酸エステル等の製造原料とすることができる。また、当該組成物をそのまま洗浄剤、乳化剤、分散剤として使用することもできる。本発明の直鎖アルコール含有組成物から製造する製品等の用途によっては、本発明の直鎖アルコール含有組成物は本発明の凝固点降下剤を含んだまま各種製品の製造原料として使用できる。
<製造例1:凝固点硬化剤1の製造>
攪拌装置、温度制御装置、自動導入装置を備えたオートクレーブにヤシ油アルコール194g(平均分子量194、1.0モル)、触媒として48%水酸化カリウム0.6g(0.005モル)を投入し、混合系内を窒素で置換した後、減圧下(1.3kPa)、110℃にて0.5時間脱水を行った。ついでプロピレンオキシド(以下、POと表記する)58.5g(1.0モル)を130℃にて圧力0.1〜0.4MPaとなるように導入しながら反応を行った。PO導入後130℃で1時間反応させた。次いでエチレンオキシド(以下、EOと表記する)44.1g(1.0モル)を155℃にて圧力0.1〜0.4MPaとなるように導入しながら反応を行った。EO導入後155℃で1時間反応させた。
反応終了混合物をガラス製4つ口フラスコに移した。反応終了混合物に対してキョーワード600S(協和化学製)2.2gを添加し、80℃、3時間で吸着処理を行い、80℃条件でろ過を行いヤシ油アルコールのPO平均1.0モル、EO平均1.0モル付加物を得た。この凝固点降下剤は、一般式(1)で表される化合物であってm、nがそれぞれ0、1、2、3、4である化合物の混合物である。なお、化合物の確認は、ガスクロマトグラフィーを用いて行った(以下同様)。
<製造例2:凝固点降下剤2の製造>
製造例1においてEOを88.1g(2.0モル)を用いる以外は製造例1記載の通りに行い、ヤシ油アルコールのPO平均1.0モル、EO平均2.0モル付加物を得た。
<実施例1〜6>
上記で得られた凝固点降下剤を表1に示す割合(見かけ重量比)で直鎖アルコールと混合し、得られた直鎖アルコール含有組成物の凝固点を測定した。また、直鎖アルコールの凝固点も測定した。結果を表1に示す。なお、凝固点は、凝固点測定装置(マイクロニクス株式会社製 KFP−101)を用いて測定した。
Figure 0005242119
<実施例7>
製造例1においてPOを23.2g(0.4モル)、EOを44.1g(1.0モル)を用いる以外は製造例1記載の通りに行い、ヤシ油アルコールのPO平均0.4モル、EO平均1.0モル付加物を得た。この付加物は、直鎖アルコールと、一般式(1)で表される化合物からなる凝固点降下剤とを含有する直鎖アルコール含有組成物である。その凝固点を表2に示した。
<実施例8>
製造例1においてPOを11.6g(0.2モル)、EOを66.1g(1.5モル)を用いる以外は製造例1記載の通りに行い、ヤシ油アルコールのPO平均0.2モル、EO平均1.5モル付加物を得た。この付加物は、直鎖アルコールと、一般式(1)で表される化合物からなる凝固点降下剤とを含有する直鎖アルコール含有組成物である。その凝固点を表2に示した。
<実施例9>
製造例1においてPOを23.2g(0.4モル)、EOを66.1g(1.5モル)を用いる以外は製造例1記載の通りに行い、ヤシ油アルコールのPO平均0.4モル、EO平均1.5モル付加物を得た。この付加物は、直鎖アルコールと、一般式(1)で表される化合物からなる凝固点降下剤とを含有する直鎖アルコール含有組成物である。その凝固点を表2に示した。
<実施例10>
製造例1においてPOを40.7g(0.7モル)、EOを88.1g(2.0モル)を用いる以外は製造例1記載の通りに行い、ヤシ油アルコールのPO平均0.7モル、EO平均2.0モル付加物を得た。この付加物は、直鎖アルコールと、一般式(1)で表される化合物からなる凝固点降下剤とを含有する直鎖アルコール含有組成物である。その凝固点を表2に示した。
Figure 0005242119

Claims (3)

  1. (a)下記一般式(1)で表される化合物5〜95重量%、及び(b)下記一般式(2)で表される化合物5〜95重量%を含有する、直鎖アルコール含有組成物。
    1−O−(PO)m(EO)n−H (1)
    2−OH (2)
    (式中、R1及びR2は、同一又は異なっていても良い炭素数が6〜22である直鎖アルキル基であり、EOとPOは夫々エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基を示し、mは平均で0.1〜2の数であり、nは平均で0.5〜5の数である。但しm≦nの条件を満たす。)
  2. (a)下記一般式(1)で表される化合物5〜95重量%、及び(b)下記一般式(2)で表される化合物を含有し、且つ、成分(a)に対する成分(b)の重量比が(b)/(a)=1/15〜10/1である、直鎖アルコール含有組成物。
    1−O−(PO)m(EO)n−H (1)
    2−OH (2)
    (式中、R1及びR2は、同一又は異なっていても良い炭素数が6〜22である直鎖アルキル基であり、EOとPOは夫々エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基を示し、mは平均で0.1〜2の数であり、nは平均で0.5〜5の数である。但しm≦nの条件を満たす。)
  3. 成分(a)及び(b)の合計量が70〜100重量%である、請求項又は記載の直鎖アルコール含有組成物。
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