JP5632099B2 - クアート化合物および有機ポリシロキサンを含む組成物 - Google Patents

Description

本発明は、クアートおよび有機ポリシロキサンを含む組成物、ならびに柔軟剤への組成物の使用に関する。

ＥＰ１２５９６７２Ｂ１には、アルキル−ケテン二量体分散系を、布地の防しわ加工に使用することが記載されている。同文献には、アルキル−ケテン二量体およびポリエチレンイミンから部分反応で調製されるカチオン性乳化剤も記載されている。ポリエチレンイミンのアミノ基の一部をアミド化するこれら部分反応産物以外では、分散させたアルキル−ケテン二量体がそのまま残り、布地上に残存してしまう。部分的に変換されたポリエチレンイミン乳化剤の四級化については、記載されておらず、また一級アミノ基および二級アミノ基の比率が高いために、経済性もほとんどない。

アルキル−ケテン二量体分散系が布地用助剤として有用であることが、下記の文献に記載されている。

ＣＨ３８８２４６には、布地に浸透させ、布地を疎水化するためのケテン柔軟剤「Ａｑｕａｐｅｌ」３８０（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｐｏｗｄｅｒ Ｃｏ．）を含む製剤を使用することが記載されている。ＵＳ５，０２８，２３６では、羊毛およびナイロン繊維の疎水化にアルキル−ケテン二量体を利用する。同様の目的のために、ＷＯ９６／２６３１８では、紙用のサイジング剤、即ち、疎水化の制御にアルキル−ケテン二量体分散系を使用する。

ＷＯ２００９／１２１７５１には、ポリジメチルシロキサンが非常に高含有のワックスを調製するためにアミノシロキサンとアルキル−ケテン二量体とを反応させることが記載されている。この方法では、四級化合物を調製し得ない。

ＵＳ２００９／２４７６２９Ａ１には、ジメチルアミノアルカノールにより二量体の酸をエステル化し、ポリエーテルエピクロルヒドリンと反応させることにより得られる、重合体の有機クアートの調製が記載されている。この合成順序は、比較的複雑であり、数時間（３から８時間）かけて高温（２００℃）で行わなければならない。即ち、この合成順序には、やや魅力がない。

「Ｌｉｑｕｉｄ Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ」，ｓｅｃｏｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ，ｐａｇｅ ５０９，ＣＲＣ−Ｐｒｅｓｓ ２００６において、Ｋｕｏ−Ｙａｎｎ Ｌａｉ（編者）は、エステルクアートに基づく柔軟剤の製剤において、「ＰＤＭＳ」を付加的に組み込むことにより、この製剤により処理された綿の布地におけるぬれ性が驚くほど改善されることについて記載している。

ＥＰ８６９１６８Ａ１にも同様の開示がされ、親水性の乳化剤およびエチレンオキシ基によりさらに修飾され得るエステルクアートをさらに含む製剤が記載されている。

欧州特許第１２５９６７２号明細書 スイス特許第３８８２４６号明細書 米国特許第５，０２８，２３６号明細書 国際公開第９６／２６３１８号 国際公開第２００９／１２１７５１号 米国特許出願公開第２００９／２４７６２９号明細書 欧州特許出願公開第８６９１６８号明細書

Ｋｕｏ−Ｙａｎｎ Ｌａｉ，「Ｌｉｑｕｉｄ Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ」，ｓｅｃｏｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ，ｐａｇｅ ５０９，ＣＲＣ−Ｐｒｅｓｓ ２００６

本発明により解決される課題は、簡易な工程で迅速にほぼ定量的に調製でき、比較的長鎖の炭化水素基、好ましくは脂肪酸基を有するクアート（即ち、少なくとも１つの四級アンモニウム基を含む化合物）を提供することにある。さらに、本発明により解決される課題は、クアートおよび有機ポリシロキサンを含み、処理された布地の柔軟性と親水性とを向上する柔軟剤に有用な、組成物を提供することにある。

前記課題は、本発明により解決される。

従って、本発明は、
（１）１つ以上の、一般式
Ｒ−ＣＨ_２−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＨＲ−（Ｃ＝Ｏ）− （Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｒは炭素原子数が６から２８の脂肪族炭化水素基であり、各場合で同一でも異なってもよい。）
のβ−ケトカルボニル基、および、
１つ以上の四級アンモニウム基を含むβ−ケトカルボニルクアートと、
（２）２５℃、１０２０ｈＰａにおいて液状である、有機ポリシロキサンまたはシロキサンコポリマー
を含む組成物を提供する。

Ｒは、好ましくは炭素原子数が１０から２６、好ましくは炭素原子数が１２から２０の脂肪族炭化水素基である。

四級アンモニウム基は、４つの全ての水素原子がＮ−Ｃ−に結合した（場合により置換された）アルキル基等の４種類の炭化水素基により置換されている、アンモニウム基の誘導体である。

好ましくは、式（Ｉ）のβ−ケトカルボニル基をＹの基に結合し、
Ｙは、式−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＮＲ^１−、好ましくは−ＮＨ−、−ＮＲ^１−の二価の基、
または、式＝Ｎ−の三価の基であり、
Ｒ^１は、炭素原子数が１から３０、好ましくは炭素原子数が１から１８の一価の炭化水素基である。

本発明のβ−ケトカルボニルクアートは、好ましくは１つまたは２つの四級窒素原子を含み、好ましくは１つの四級窒素原子を含む。

β−ケトカルボニルクアートは、好ましくは少なくとも３００ダルトン、より好ましくは５００から２０００ダルトンの範囲の分子量（Ｍｎ）を有する。電荷密度は、好ましくは０．５から２ミリ等量Ｎ^＋／ｇ（ｍｅｑｕｉｖ．ｏｆ Ｎ^＋／ｇ）の範囲である。

好ましいβ−ケトカルボニルクアートは、
［Ｒ^３Ｒ^４Ｒ^５Ｎ^（＋）−Ｒ^２−］_ａＹ−Ｚ Ｘ^（−） （ＩＩ）
のものであり、式中、
ａは、１または２であり、但し、
ａ＝１の場合、Ｙが二価の基であり、および
ａ＝２の場合、Ｙが三価の基であり、
Ｙは、式−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＮＲ^１−の二価の基、または、式＝Ｎ−の三価の基であり、
Ｘ^（−）は、四級窒素原子の正電荷に対する対イオンであり、
Ｚは、式
Ｒ−ＣＨ_２−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＨＲ−（Ｃ＝Ｏ）− （Ｉ）
のβ−ケトカルボニル基であり、
Ｒは、前述のとおりであり、
Ｒ^１は、炭素原子数が１から３０、好ましくは炭素原子数が１から１８の一価の炭化水素基であり、
Ｒ^２は、１つ以上の分離酸素原子を含み得るＣ_１−Ｃ_１８の二価の炭化水素基であり、
Ｒ^３は、炭素原子数が１から３０、好ましくは炭素原子数が１から１８の一価の炭化水素基であり、各場合で同一でも異なってもよく、
Ｒ^４は、Ｒ^３または式
−Ｒ^１−Ｙ−Ｚもしくは−Ｒ^１−Ｎ^（＋）Ｒ^３ _２Ｒ^５ Ｘ^（−）
の基であるか、
または、Ｒ^３とＲ^４とが共に、もしくは２つのＲ^３の基が共に、場合により酸素原子もしくは窒素原子を含み得るＣ_３−Ｃ_１２の二価の炭化水素基であり、
Ｒ^５は、炭素原子数が１から１８、好ましくは炭素原子数が１から１２の一価の炭化水素基である。

本発明は、さらに、β−ケトカルボニルクアートを調製する方法を提供する。前記方法は、一般式

（式中、Ｒは、前述のとおりである。）
のアルキル−ケテン二量体（ａ）を、少なくとも１つの三級アミノ基と、式−ＯＨ、−ＮＨ_２、−ＮＨＲ^１および−ＮＨ−、好ましくは−ＮＨ_２、−ＮＨＲ^１および−ＮＨ−（Ｒ^１は、前述のとおりである。）からなる群から選択される、少なくとも１つのプロトン性基とを含むアミノ化合物（ｂ）と反応させて、三級アミノ基を含む化合物（ｃ）を得る第１の工程と、
第１の工程において得た化合物（ｃ）由来の三級窒素原子を、アルキル化剤（ｄ）により、部分的または全体的に四級化する第２の工程
を含む。

Ｒは、好ましくはアルキル基であり、より好ましくは少なくとも炭素原子数が６から２８、好ましくは炭素原子数が１０から２６、より好ましくは炭素原子数が１２から２０の直鎖状のアルキル基である。

Ｒ^１は、好ましくは炭素原子数が１から１８のアルキル基である。

Ｒ^３およびＲ^４は、好ましくはアルキル基またはシクロアルキル基である。好ましくはＲ^３、Ｒ^４およびＲ^５の少なくとも１つが、メチル基またはエチル基である。

Ｒの基は、例えば、ｎ−ヘキシル基等のヘキシル基、ｎ−ヘプチル基等のヘプチル基、ｎ−オクチル基等のオクチル基および２，２，４−トリメチルペンチル基等のイソオクチル基、ｎ−ノニル基等のノニル基、ｎ−デシル基等のデシル基、ｎ−ドデシル基等のドデシル基およびｎ−オクタデシル基等のオクタデシル基等のアルキル基；シクロヘキシル基、シクロヘプチル基およびメチルシクロヘキシル基等のシクロアルキル基；５−ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等のアルケニル基；ならびに、アルキニル基である。

Ｒ^１の炭化水素基は、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、１−ｎ−ブチル基、２−ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基およびｔｅｒｔ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基等のヘキシル基、ｎ−ヘプチル基等のヘプチル基、ｎ−オクチル基等のオクチル基および２，２，４−トリメチルペンチル基等のイソオクチル基、ｎ−ノニル基等のノニル基、ｎ−デシル基等のデシル基、ｎ−ドデシル基等のドデシル基およびｎ−オクタデシル基等のオクタデシル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基およびメチルシクロヘキシル基等のシクロアルキル基；ビニル基、５−ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、１−プロペニル基、アリル基、３−ブテニル基および４−ペンテニル基等のアルケニル基；エチニル基、プロパルギル基および１−プロピニル基等のアルキニル基；フェニル基、ナフチル基、アントリル基およびフェナントリル基等のアリール基；ｏ−、ｍ−、ｐ−トリル基、キシル基およびエチルフェニル基等のアルカリル基；ならびに、ベンジル基、α−、β−フェニルエチル基等のアラルキル基である。

Ｒ^１の炭化水素基の例は、Ｒ^３およびＲ^４の炭化水素基に完全に適用できる。

Ｒ^２の二価の炭化水素基は、例えば、式
−ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）−
のアルキレン基である。１つ以上の分離酸素原子を含み得るＲ^２の二価の炭化水素基は、例えば、式
−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＯＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＯＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ_２−
のものである。

アルキル−ケテン二量体（ａ）は、例えば、Ｃ_８からＣ_３０のカルボン酸由来のものである。Ｒの炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状または環状でもよく、直鎖状の基が好ましい。Ｒの炭化水素基は、飽和でも、一価不飽和または多価不飽和でもよく、飽和の直鎖状炭化水素基が好ましい。好ましいアルキル−ケテン二量体（ａ）は、Ｃ_１２からＣ_２８のカルボン酸由来のものであり、Ｃ_１４からＣ_２２のカルボン酸に基づくものが、特に好ましい。カルボン酸からのアルキル−ケテン二量体（ａ）の調製は、ＵＳ５，０２８，２３６に記載されている。Ｒの基における炭素原子数は、アルキル−ケテン二量体（ａ）の元となるカルボン酸における炭素原子数から２引いたものと等しいのが、原則である。Ｒの鎖長が確定している、１種類のアルキル−ケテン二量体の代わりに、例えば、天然源に由来するカルボン酸混合物から得られる、Ｒの鎖長がそれぞれ異なる種々のアルキル−ケテン二量体（ａ）の混合物を使用してもよい。適切な脂肪酸のアルキルジケテンは、ＥＰ１２５９６７２Ｂ１の第２頁５２−５７行目に記載されている。

本発明の方法の第１の工程で使用されるアミノ化合物（ｂ）は、少なくとも１つの三級アミノ基と、さらに式−ＯＨ、−ＮＨ_２、−ＮＨＲおよび−ＮＨ−からなる群から選択される少なくとも１つのプロトン性基とを含む。このプロトン性基は、第１の工程において、アルキル−ケテン二量体（ａ）と反応し、これにより、少なくとも１つの三級アミノ基をアルキル−ケテン二量体に結合する。このため、本発明の方法の第１の工程において得られる化合物（ｃ）は、少なくとも１つの三級アミノ基を含む。従って、本発明の方法の第２の工程において、結合した三級アミノ基は、アルキル化剤（ｄ）により部分的または全体的に四級化される。

前記方法の第１の工程では、好ましくは、一般式
［Ｒ^３Ｒ^４’Ｎ−Ｒ^２−］_ａＹ−Ｈ （ＩＶ）
のアミノ化合物（ｂ）を利用する。

式中、
Ｒ^４’は、Ｒ^３または式
−Ｒ^１−Ｙ−Ｈもしくは−Ｒ^１−ＮＲ^３ _２
の基であり、ならびに
ａ、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＹは、それぞれ前述のとおりである。

少なくとも一つのさらなるプロトン性窒素官能基をさらに有する三級アミノ化合物（ｂ）は、例えば、
３−ジメチルアミノプロピルアミン、
３−ジメチルアミノプロピルブチルアミン、
ビス（３−ジメチルアミノプロピル）アミン、
ビス（３−アミノプロピル）メチルアミン、
３−ジメチルアミノプロピル−１−メチルアミン、
２−ジエチルアミノエチルアミン、
３−アミノプロピル−３−ジメチルアミノプロピルアミン
である。

少なくとも一つのさらなるＯＨ基をさらに有する三級アミノ化合物（ｂ）は、例えば、
２−ジエチルアミノエタノール、
２−ジメチルアミノエタノール、
３−ジメチルアミノプロパノール、
２−ジメチルアミノ−１−メチルエタノール、
ビス（ヒドロキシエチル）メチルアミン、
２−モルフォリノエタノール、
２−（２−ジメチルアミノエトキシ）エタノール、
Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルビスアミノエチルエーテル、
ビス（３−ジメチルアミノプロピル）ヒドロキシエチルアミン、
３−ジメチルアミノプロピル−ビス−（２−ヒドロキシエチル）アミン、
３−ジメチルアミノプロピル−２−ヒドロキシエチルアミン、
トリス（２−ヒドロキシエチル）アミン
である。

さらなる三級アミノ化合物（ｂ）は、例えば、エトキシ化またはプロポキシ化された形態の前記列挙されたアミノ化合物である。

前記方法の第２の工程において使用する適切なアルキル化剤（ｄ）としては、三級アミノ基を四級化する作用を有する任意の化合物があげられる。

アルキル化剤（ｄ）は、好ましくは式
Ｒ^５−Ｘ （Ｖ）
を有し、
式中、
Ｒ^５は、前述のとおりであり、および
Ｘは、前記化合物（ｃ）中の三級窒素原子をアルキル化する工程において、四級窒素原子の正電荷に対する対イオンＸ⁻を形成する基である。

Ｒ^５は、好ましくは炭素原子数が１から６の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基である。

Ｒ^５の基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基およびシクロヘキシル基である。

適切なアルキル化剤（ｄ）は、例えば、ジメチル硫酸塩およびジエチル硫酸塩等のジアルキル硫酸塩、メチルｐ−トルエンスルホン酸塩、エチルｐ−トルエンスルホン酸塩、プロピルｐ−トルエンスルホン酸塩等のスルホン酸エステル、ならびに塩化ベンジル、臭化ベンジルおよびヨウ化ベンジル等のベンジル化合物である。ジメチル硫酸塩、ジエチル硫酸塩およびメチルｐ−トルエンスルホン酸塩が、特に好ましい。

四級窒素原子の正電荷に対する対イオンＸ⁻は、例えば、
ＣＨ_３ＳＯ_４ ⁻
ＣＨ_３ＣＨ_２ＳＯ_４ ⁻
Ｃ_６Ｈ_５ＳＯ_３ ⁻
ｐ−ＣＨ_３（Ｃ_６Ｈ_４）ＳＯ_３ ⁻
ＣＨ_３ＳＯ_３ ⁻
Ｃ_４Ｈ_９ＳＯ_３ ⁻
Ｃ_８Ｈ_１７ＳＯ_３ ⁻
Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻およびＩ⁻
である。

前記二段階の方法は、２つの別々の合成工程において行うことができるが、好ましくは１つの反応系において、タンデムな方法で行うことができる。アルキル−ケテン二量体（ａ）の大部分は、２５℃で固体状であるため、前記方法の第１の工程を好ましくは４０から１４０℃の範囲、好ましくは５０から１２０℃の範囲に昇温して実施する。

前記方法の第２の工程を、好ましくは６０から１４０℃で行う。所望により、合成全体を最中に冷却することなく、１回の操作で有利に実行できる。

本発明のβ−ケトカルボニルクアート（１）を調製する方法を、環境大気圧、即ち、例えば１０２０ｈＰａで実施するのが好ましいが、高圧または低圧でも実施することができる。

前記方法の第１の工程では、アルキル−ケテン二量体（ａ）を、好ましくは、アミノ化合物（ｂ）におけるプロトン性基１ｍｏｌ当たり、ジケテン０．８から１．２ｍｏｌの量、好ましくはジケテン０．９から１．１ｍｏｌの量で利用する。

アルキル−ケテン二量体（ａ）を、アミノ化合物（ｂ）におけるプロトン性基に対して等モル量で使用するのが特に好ましい。アルキル−ケテン二量体（ａ）が純粋であることはめったになく、通常純度８５から９５％のものが市販されていることに留意する。

前記方法の第２の工程において、アルキル化剤（ｄ）を、好ましくは、化合物（ｃ）における三級窒素原子１ｍｏｌ当たり、０．８から１．０ｍｏｌの量、好ましくは０．９から１．０ｍｏｌの量で利用する。本願明細書では、アルキル化剤の純度についても他の成分と同様に考慮しなければならない。アルキル化剤と同様に反応する不純物を含むのであれば、三級窒素原子を完全に四級化するのには、三級窒素原子１ｍｏｌ当たり、好ましい量である１．０ｍｏｌ以上のアルキル化剤も必要な場合がある。

本発明のβ−ケトカルボニルクアート（１）を調製する方法は、ＵＳ２００９／０２４７６２９Ａ１に記載されたよく知られているエステルクアートを調製する方法より有利である。例えば、前記方法の第１の工程のアミド化が６０℃、３０分以内に完了するのに対し、ＵＳ２００９／０２４７６２９Ａ１におけるエステル化は、２００℃で数時間（３から８時間）かけても完了せず、次にエステルアミンをエステルクアートに変換するのにさらに９０℃で６から９時間かかる。

従来のエステルクアートの調製では、四級化が６０から９０％程度である。これと比較して、本発明ではほとんど定量が四級化されるというさらなる利点がある。

結果として、アルキル化剤（ｄ）を過剰に使用することなく、ほとんど定量の四級化が達成される。このため、最終産物に有毒なアルキル化剤（ｄ）が含まれない。意図的にアルキル化剤（ｄ）をわずかに不足させて使用しても非常に高い収率が得られる。

これにより、非常に高い活性成分が供給されるため、副産物による廃水が相応に最小化される。

本発明のβ−ケトカルボニルクアートには、生分解性であるというさらなる利点がある。

２５℃、１０２０ｈＰａにおいて液状であり、柔軟作用を付与可能な任意の有機ポリシロキサンを本発明の組成物における有機ポリシロキサン（２）として使用し得る。完全にシロキサンユニット単独で構築された有機ポリシロキサン、または有機ポリマーを有するコポリマー、即ちシロキサンユニットと有機ポリマーユニットとから形成されるブロック構造を有するコポリマーであり得る。

ただし、有機ポリシロキサンが好ましく、好ましくは実質的に直鎖状のものである。

このような直鎖状の有機ポリシロキサンは、基本的にジオルガノシロキサンユニット等の鎖型構造ブロックから構成され、好ましくはジメチルシロキサンユニットと末端に位置するシロキサンユニットとから構成される。ジオルガノシロキサンユニット、好ましくはジメチルシロキサンユニットの比率は、有機ポリシロキサン（２）の全重量の平均に基づいて、好ましくは少なくとも９０重量％、より好ましくは少なくとも９５重量％、さらにより好ましくは少なくとも９８重量％である。トリオルガノシロキサンユニット、好ましくはトリメチルシロキサンユニットが終端となる直鎖状の有機ポリシロキサンの場合、トリオルガノシロキサンユニットに対するジオルガノシロキサンユニット、好ましくはトリメチルシロキサンユニットに対するジメチルシロキサンユニットの比率は、好ましくは少なくとも２０：１、より好ましくは５０：１、さらにより好ましくは１００：１である。

有機ポリシロキサン（２）は、例えば、アルキル基、アルコキシ基または水酸基を末端基に有するジメチルポリシロキサン等のジアルキルポリシロキサン；一級、二級、三級および／または四級アミノ基を有するジアルキルポリシロキサン；シロキサンユニットと、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネートおよびポリウレタン／ポリ尿素等の有機ポリマーユニットとのコポリマーである。

前記有機ポリシロキサン（２）における任意のアミノ基の濃度は、好ましくは少なくとも０．３ミリ等量Ｎ／ｇである。

有機ポリシロキサン（２）は、好ましくは一般式
Ｒ’’Ｒ’_２ＳｉＯ（Ｒ’_２ＳｉＯ）_ｍＳｉＲ’_２Ｒ’’ （ＶＩ）
を有し、
式中、
Ｒ’は、炭素原子数が１から１８の炭化水素基、好ましくはＣ_１−Ｃ_１８のアルキル基、より好ましくはＣ_１−Ｃ_４のアルキル基であり、
Ｒ’’は、Ｒ’、水酸基またはＣ_１−Ｃ_１８のアルコキシ基であり、
ｍは、２０から５０００、好ましくは１００から２０００、より好ましくは３００から２０００の整数である。

Ｒ’のアルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、１−ｎ−ブチル基、２−ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基およびｔｅｒｔ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基等のヘキシル基、ｎ−ヘプチル基等のヘプチル基、ｎ−オクチル基等のオクチル基および２，２，４−トリメチルペンチル基等のイソオクチル基、ｎ−ノニル基等のノニル基、ｎ−デシル基等のデシル基、ｎ−ドデシル基等のドデシル基およびｎ−オクタデシル基等のオクタデシル基であり、メチル基が特に好ましい。

Ｒ’’のアルコキシは、好ましくはＣ_１−Ｃ_４のアルコキシ基である。

本発明に使用される有機ポリシロキサン（２）の粘度は、好ましくは５０から１０００００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の範囲であり、好ましくは１００から２００００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の範囲である。

好ましくは、本発明の組成物は、水エマルジョン等の水分散液である。

本発明の組成物は、好ましくは、
（Ａ）（１）β−ケトカルボニルクアート、
（３）場合により有機溶媒、
（４）場合により乳化剤、および
（５）水
を含む、β−ケトカルボニルクアートの分散系と、
（Ｂ）（２）２５℃、１０２０ｈＰａにおいて液状である、有機ポリシロキサンまたはシロキサンコポリマー、
（４’）場合により乳化剤、および
（５’）水
を含む、有機ポリシロキサンまたはシロキサンコポリマーの分散系と
を含み、
但し、２成分組成物あるいは１成分組成物の形態の（Ａ）と（Ｂ）の混合物のいずれかの組成物であることを条件とする。

本発明のクアート（１）は、通常２５℃でろう状の固体であるため、従来技術のエステルクアートと同様に、前記分散系（Ａ）の製造において、加工可能性を向上するために、クアート（１）を有機溶媒（３）に希釈し得る。本発明のクアート（１）が自己分散せず、乳化剤が必要な場合、これらの希釈液を好ましくは３０から８０℃のわずかな加熱下で水と混合する。

前記分散系は、安定性を長続きさせるための防腐剤を含んでもよい。

前記分散系（Ａ）の製造に有用な有機溶媒（３）は、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノールおよびイソプロパノール等のアルコール、ならびにジエチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルジグリコール）等のグリコールエーテルである。

分散系（Ａ）には、β−ケトカルボニルクアート（１）の１００重量部に基づいて、有機溶媒（３）を好ましくは０から５０重量部の量、より好ましくは１０から５０重量部の量で使用する。

乳化剤（４）を使用して、前記分散系（Ａ）を製造し得る。非イオン性、カチオン性およびアニオン性乳化剤、好ましくは非イオン性乳化剤を使用でき、種々の乳化剤を単独および混合物の両方で使用し得る。

有用なアニオン性乳化剤としては、
１．アルキル硫酸塩、具体的には、炭素原子数が８から１８の鎖長を有するもの、疎水性部分における８から１８の炭素原子と、１から４０のエチレンオキサイド（ＥＯ）ユニットおよび／またはプロピレンオキサイド（ＰＯ）ユニットとを有する、アルキルおよびアルカリルのエーテル硫酸塩、
２．スルホン酸塩、具体的には、炭素原子数が８から１８のアルキルスルホン酸塩、炭素原子数が８から１８のアルキルアリールスルホン酸塩、タウリド、スルホコハク酸と炭素原子数が４から１５の一価アルコールまたはアルキルフェノールとのエステルおよびモノエステル、ここではこれらのアルコールまたはアルキルフェノールは、場合により１から４０のＥＯユニットによりエトキシ化されてもよい、
３．アルキル、アリール、アルカリルまたはアラルキル部分における炭素原子数が８から２０の、カルボン酸のアルカリ金属塩およびアンモニウム塩、
４．リン酸の部分エステルならびにこのアルカリ金属塩およびアンモニウム塩、具体的には、有機部分における炭素原子数が８から２０のアルキルリン酸塩およびアルカリルリン酸塩、アルキル部分またはアルカリル部分それぞれにおける８から２０の炭素原子と、１から４０のＥＯユニットとを有するアルキルエーテルリン酸塩またはアルカリルエーテルリン酸塩
があげられる。

適切な非イオン性乳化剤は、具体的には、
５．５００から３０００の範囲の重合度を有する、５から５０％、好ましくは８から２０％の酢酸ビニルユニットを依然として含むポリビニルアルコール、
６．アルキルポリグリコールエーテル、好ましくは８から４０のＥＯユニットと、炭素原子数が８から２０のアルキル部分とを有するもの、
７．アルキルアリールポリグリコールエーテル、好ましくは８から４０のＥＯユニットと、炭素原子数が８から２０のアルキル部分およびアリール部分とを有するもの、
８．エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド（ＥＯ−ＰＯ）のブロックコポリマー、好ましくは、８から４０のＥＯユニットおよび／またはＰＯユニットを有するもの、
９．エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドを有する、炭素原子数が８から２２のアルキル部分を有する、アルキルアミンの付加生成物、
１０．炭素原子数が６から２４の脂肪酸、
１１．一般式Ｒ^＊−Ｏ−Ｚ_ｏのアルキルポリグリコシド、式中、Ｒ^＊は炭素原子数が平均８−２４の直鎖状または分岐鎖状、飽和または不飽和のアルキル部分であり、Ｚ_ｏは平均がｏ＝１−１０のヘキソースユニットもしくはペントースユニットまたはこれらの混合物を有するオリゴグルコシド部分であり、
１２．レシチン、ラノリン、サポニン等の天然産物およびこの誘導体、セルロース；アルキル基の炭素原子数が４以下のセルロースアルキルエーテルおよびカルボキシアルキルセルロース、
１３．極性基を含む直鎖状の有機（ポリ）シロキサン、特に炭素原子数が２４以下のアルコキシ基ならびに／または４０以下のＥＯの基および／もしくは４０以下のＰＯの基を含む、これらの直鎖状の有機（ポリ）シロキサン
である。

有用なカチオン性乳化剤としては、
１４．酢酸、硫酸、塩酸およびリン酸を含む、炭素原子数が８から２４の一級、二級および三級脂肪族アミンの塩、
１５．四級アルキル塩および四級アルキルベンゼンアンモニウム塩、特にアルキル基が炭素原子数６から２４のもの、特にハロゲン化物、硫酸塩、リン酸塩および酢酸塩、
１６．アルキルピリジニウム塩、アルキルイミダゾリニウム塩およびアルキルオキサゾリウム塩、特にアルキル鎖が炭素原子数１８以下のもの、特にハロゲン化物、硫酸塩、リン酸塩および酢酸塩
があげられる。

有用な両性乳化剤としては、
１７．Ｎ−アルキルジ（アミノエチル）グリシンまたはＮ−アルキル−２−アミノプロピオン酸塩等の長鎖の置換基を有するアミノ酸、
１８．Ｃ_８−Ｃ_１８のアシル部分を有するＮ−（３−アシルアミドプロピル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウム塩等のベタインおよびアルキルイミダゾリウムベタイン
があげられる。

非イオン性乳化剤、特に前述の６．で列記したアルキルポリグリコールエーテル、９．で列記したエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドを有するアルキルアミンの付加生成物、１１．で列記したアルキルポリグリコシド、および５．で列記したポリビニルアルコールを乳化剤として優先的に使用する。

β−ケトカルボニルクアート（１）の１００重量部に基づいて、乳化剤（４）を好ましくは０から２５重量部の量、好ましくは１から１８重量部の量で使用して分散系（Ａ）を調製する。

β−ケトカルボニルクアート（１）の１００重量部に基づいて、水（５）を好ましくは５０から６００重量部の量、好ましくは１００から５００重量部の量で使用して分散系（Ａ）を調製する。

有機ポリシロキサン（２）と水（５’）、場合により乳化剤（４’）とを混合、好ましくは激しく混合することで本発明の分散系（Ｂ）を調製する。

有機ポリシロキサンのエマルジョンを製造する技術は公知である。このためローター−固定子攪拌装置、コロイドミルまたは高圧ホモジナイザで激しく混合し得る。

有用な乳化剤（４’）としては、前記分散系（Ａ）の製造に使用される乳化剤（４）があげられる。非イオン性乳化剤が好ましい。

有機ポリシロキサン（２）の１００重量部に基づいて、乳化剤（４’）を好ましくは０から２５重量部の量、より好ましくは１から１８重量部の量で使用して分散系（Ｂ）を調製する。

有機ポリシロキサン（２）の１００重量部に基づいて、水（５’）を好ましくは１０から１５０重量部の量、より好ましくは２０から１００重量部の量で使用して分散系（Ｂ）を調製する。

分散系（Ａ）および（Ｂ）は、β−ケトカルボニルクアート（１）の有機ポリシロキサン（２）に対する量比が好ましくは１：９９から９９：１の範囲、より好ましくは１：１０から１０：１の範囲の重量の分量で使用する。

本発明は、さらに、本発明の組成物を含む柔軟剤を提供する。

柔軟剤の全重量に基づいて、β−ケトカルボニルクアート（１）が０．０１から２０重量％の量で存在するように柔軟剤に分散系（Ａ）を使用する。

柔軟剤の全重量に基づいて、有機ポリシロキサン（２）が０．０１から２０重量％の量で存在するように柔軟剤に分散系（Ｂ）を使用する。

分散系（Ａ）および（Ｂ）は、２成分系として別々に存在し得るか、または１成分組成物の形態における分散系（Ａ）と分散系（Ｂ）との混合物として存在し得る。

本発明の柔軟剤は、β−ケトカルボニルクアート（１）および有機ポリシロキサン（２）に加えて、または場合によっては、分散系（Ａ）および（Ｂ）に加えて柔軟剤の通常の成分を含む。

柔軟剤のさらなる成分は、例えばエタノールまたはイソプロピルアルコール等の一級アルコール；界面活性剤、特に前述の１．から１８．の乳化剤で記載した非イオン性界面活性剤、塩化カルシウムまたは塩化マグネシウム等のアルカリ土類金属の塩、および芳香剤である。

本発明の組成物により処理した布地では、柔軟性と親水性とが従来のエステルクアートによるものより向上している。

驚いたことに、本発明のβ−ケトカルボニルクアートは、よく知られている疎水性のエステルクアートと比較して高い親水性を示す。アルキル−ケテン二量体分散系が世界中で紙の疎水化の制御（紙のサイジング）に長く使用されてきているため、親水性に優れることには驚かされる。参考となる使用は、ＣＨ３８８２４６およびＵＳ５，０２８，２３６により公知である。

好ましいアミドの形態において、本発明のβ−ケトカルボニルクアートは狭いｐＨの範囲でしか取扱いおよび使用ができない、市販のエステルクアートより加水分解に対してかなり安定的である。

本発明の方法を使用して、より長いアルキル鎖Ｒを有する殺菌性のβ−ケトカルボニルクアートを調製することもできる。

疎水部と親水部との間にエステル基が必要な場合、アルキル−ケテン二量体の極めて優れた反応性により、ジメチルアミノエタノール等のＯＨ基を有するアミノ化合物（ｂ）を使用して対応するアルキル−ケテン二量体エステルクアートを調製するのが可能となる。

本発明のβ−ケトカルボニルクアートにおけるβ−ケトアミド構造は、金属イオンとの錯体形成に使用し得る利点を有する。このことは更に可能性のある表面への付着手段を提供する。

本発明のβ−ケトカルボニルクアートの調製：
［実施例１］
５７０ｇ／ｍｏｌ当量のジケテンを含む、１１９ｇのアルキル−ケテン二量体（アルキル基Ｒの炭素原子数が約１６、Ｔｒｉｇｏｎ Ｃｈｅｍｉｅ ＧｍｂＨの「ＡＫＤ」として市販されている。）を、過熱しないように注意して融解する。６３℃で、２１．４ｇの３−ジメチルアミノプロピルアミンを、内部温度が７５℃を超えないように冷却および効果的に攪拌しながら徐々に計量する。定量添加完了の数分後、アミド化を終了する。アミドアミンをアミン価１．４８（理論上は１．４９）で得られ、これは実質的に１００％の収率である。

得たアミドアミンを１００℃に加熱し、全部で３７．２ｇのメチルｐ−トルエンスルホン酸塩（アミドアミンにおける三級アミノ基１ｍｏｌ当たり、０．９５ｍｏｌ）を３０分以上かけて添加する。前記系を、１００℃でさらに２時間反応させ、冷却して凝固させて、１７７．６ｇのジアルキルアセトアセタミドクアートを得る。前記産物は、アミン価が０．０７であり、約９４％の四級化に相当する。この値は、当該メチルｐ−トルエンスルホン酸塩（ＭｅＯＴｓ）を５％少なくしているのと、十分一致している。

［実施例２］
実施例１で記載した、１１９ｇのアルキル−ケテン二量体（５７０ｇ／ｍｏｌのジケテン）を、全部で３９．２ｇのビス（３−ジメチルアミノプロピル）アミン（Ｈｕｎｔｓｍａｎの商品名「ＪＥＦＦＣＡＴ Ｚ １３０」で市販されている。）と、６１℃で徐々に混合する。定量添加の終了後、すぐに発熱アミド化反応を終了する。その後、得たアミドアミンを、７４．５ｇのメチルｐ−トルエンスルホン酸塩（アミドアミンにおける三級アミノ基１ｍｏｌ当たり、０．９５ｍｏｌ）と、１００℃で混合し、反応混合物が１１８℃に達する間に少量ずつ添加する。前記反応を１００℃、２時間で終了させる。アミン価０．１１に応じて、約９４％の三級アミノ基が四級化されていた。

本発明のβ−ケトカルボニルクアートからのエマルジョン（Ａ）の製造：
実施例１で得た、５．０ｇのβ−ケトカルボニルクアート（ＡＫＤ Ｑｕａｔ１）を、ガラスビーカー中に注意して融解し、０．５ｇのイソプロパノールと混合する。次いで、２１．３ｇの水を５０℃で添加し、１．０ｇのイソトリデシルアルコールデカエトキシレートの８０％溶液も、乳化剤として添加する。この混合物を、マグネティックスターラを使用して激しく混合し、１８％の活性成分を有する、均質で黄色のエマルジョンを得る。

市販のエステルクアート由来の比較用エマルジョン（Ｖ１）の製造：
名称ＶＫ９０（Ｓｔｅｐａｎ）を使用した２００ｇの市販のエステルクアート溶液（９０％活性成分／１０％イソプロパノール）を、８００ｍｌの水中で、ブレードスターラを使用して攪拌し、ｐＨを３に調整して、１８％の活性成分を有する黄色の分散系を得る。

シリコーンオイルエマルジョン（Ｂ）の調製：
ＰＣ Ｌａｂｏｒｓｙｓｔｅｍ ＧｍｂＨ（Ｍａｇｄｅｎ／Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）のＰＣ Ｌａｂｏｒｓｙｓｔｅｍｅ Ｄｉｓｓｏｌｖｅｒ ｔｙｐｅ ＬＤＶ １中に、２６．４０ｇのＰＥＧ−１０イソトリデシルエーテル、および１４．００ｇの蒸留水を最初に添加し、５００ｒｐｍで２分間均質化する。次いで、３５０ｍＰａ・ｓ（２５℃）の粘度を有する、４８０．００ｇのシリコーンオイル（トリメチルシリル終端ジメチルポリシロキサン）を添加し、２０００ｒｐｍで１０分間均質化する。その後、２７８ｍｌの蒸留水を２段階で添加し、２０００ｒｐｍ、１５分間で全部を均質化する。その後、１．０ｇのクロロメチルイソチアゾリノンおよびメチルイソチアゾリノンの１０％溶液を防腐剤として添加する。

（Ａ）と（Ｂ）との混合物の製造：
本発明のβ−ケトカルボニルクアート由来の２７ｇのエマルジョン（Ａ）を、ガラスビーカー中に秤量し、次に、２．３３ｇのシリコーンオイルエマルジョン（Ｂ）を添加した。スパチュラを使用してビーカー内の成分が全て均質に分散するまで攪拌した。その後、混合物を洗濯機に使用した。

混合物の柔軟剤としての使用：
実験的記述：
下記の布地を、洗濯機における仕上げに使用する。

機械：テリータオル（綿１００％、約４５×９０ｃｍ、約２００ｇ、約５００ｇ／ｍ^２）
使用前に、試験用の布地を、十分に確立された洗剤（例えば、Ｐｅｒｓｉｌ ｗａｓｈｉｎｇ ｐｏｗｄｅｒ）を使用して、Ｍｉｅｌｅ Ｎｏｖｏｔｒｏｎｉｃ Ｗ ９４１ ｔｙｐｅの家庭用洗濯機で９５℃で２回洗濯し、次いでつり干しする。

すすぎサイクルにおける軟化：
仕上げのために、テリータオルを２．０ｋｇのバラスト洗濯物（綿の布地）と共に洗濯機に導入する。８０ｇの十分に確立された洗剤（例えば、Ｐｅｒｓｉｌ ｗａｓｈｉｎｇ ｐｏｗｄｅｒ）を、直接ドラムに投入し、洗濯機を４０℃、ドイツ水硬度３°での完全な洗濯サイクルで始動する。最後のすすぎサイクルの開始時に柔軟剤を手で直接ドラム内に添加する。ディスペンサによる柔軟剤の自動供給は使用しない。回転速度を１６００ｒｐｍとする。その後、布地をつり干し、続けて２３℃、相対湿度６０％の保管室に一晩保管した。

手による柔軟性の評価：
評価対象のテリータオルに、１からｎの番号を付ける。対照試験において、試験者に標準（Ｎｏ．１）として１枚目のタオルを渡す。次いで、試験者は次々に標準タオルとタオルＮｏ．２との柔軟性を比較する。標準タオルがより柔らかい場合、１と評価する。標準タオルがより手触りが粗い場合、０と評価する。２つのタオルが同じ柔軟性の場合、０．５と評価する。この結果を表に入力する。次いで、タオルＮｏ．１を、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４など、ｎまでと比較する。次いで、タオルＮｏ．２を標準とし、Ｎｏ．１、３、４からｎ等と比較する。それぞれの評価を合計して、柔軟性評価を生成する。評価が高いほどより柔らかいタオルである。少なくとも５人の試験者が試験を行う。

液滴吸収時間試験法：
評価対象のタオルを、直径１４０ｍｍのペトリ皿に置く。試験対象の部分が支持部と接触しないようにする。７０μｌの完全な脱イオン水を、布地上にピペットで滴下し、ストップウォッチを開始する。水滴が完全に吸収され、表側の繊維構造が底面に見える時点で、ストップウォッチを停止する。布地の種々の箇所ごとに３回の判定を行う。報告する液滴吸収時間は３回繰り返しの平均である。最長時間を６０秒とし、それまでに液滴が完全に吸収されない場合は、液滴吸収時間を＞６０秒として報告する。

すすぎサイクルにおいて、３６０重量ｐｐｍの有機クアート（進歩的なβ−ケトカルボニルクアートまたは比較用のエステルクアート）の濃縮液を準備し、および／または付加的に１００重量ｐｐｍ（全活性成分に基づく重量ｐｐｍ）のシリコーンオイルを準備する。

テリータオル（綿の布地）についての液滴吸収時間を測定する。前述の評価方法を使用して柔軟性を判定する。

結果を表に要約する。

市販のエステルクアートエマルジョンＶ１とシリコーンオイルエマルジョンＢとの組み合わせは、単にエステルクアートエマルジョンＶ１を使用する場合と比較して親水性は十分に向上する。しかし、驚異的で決定的な向上は、市販のエステルクアートエマルジョンＶ１を進歩的なβ−ケトカルボニルクアートエマルジョンＡに代えることによってのみ達成される。

柔軟性に関しては、市販のエステルクアートエマルジョンＶ１にシリコーンオイルエマルジョンを添加することで確かに柔軟性は向上するが、進歩的なβ−ケトカルボニルクアートエマルジョンＡを市販のエステルクアートエマルジョンＶ１に代えることによってのみ、決定的な向上が達成される。

Claims (6)

1. （１）１つ以上の、一般式（Ｉ）
   Ｒ−ＣＨ_２−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＨＲ−（Ｃ＝Ｏ）− （Ｉ）
   ［式中、Ｒは、炭素原子数が６から２８の脂肪族炭化水素基であり、それぞれ、同一でも異なってもよい］のβ−ケトカルボニル基、および
   １つ以上の四級アンモニウム基
   を含むβ−ケトカルボニルクアートと、
   （２）２５℃、１０２０ｈＰａにおいて液状である、有機ポリシロキサンまたはシロキサンコポリマーと
   を含む、組成物であって、
   β−ケトカルボニルクアート（１）が、一般式
   ［Ｒ^３Ｒ^４Ｒ^５Ｎ^（＋）−Ｒ^２−］_ａＹ−Ｚ Ｘ^（−） （ＩＩ）
   ［式中、
   ａは、１または２であり、但し
   ａ＝１の場合、Ｙが二価の基であり、
   ａ＝２の場合、Ｙが三価の基である
   Ｙは、式−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＮＲ^１−の二価の基、または、式＝Ｎ−の三価の基であり、
   Ｘ^（−）は、四級窒素原子の正電荷に対する対イオンであり、
   Ｚは、次式：
   Ｒ−ＣＨ_２−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＨＲ−（Ｃ＝Ｏ）− （Ｉ）
   のβ−ケトカルボニル基であり、
   Ｒは、炭素原子数が６から２８の脂肪族炭化水素基であり、それぞれ、同一でも異なっていてもよく、
   Ｒ^１は、炭素原子数が１から３０の一価の炭化水素基であり、
   Ｒ^２は、１つ以上の互いに隣接しない酸素原子を含み得るＣ_１−Ｃ_１８の二価の炭化水素基であり、
   Ｒ^３は、炭素原子数が１から３０の一価の炭化水素基であり、それぞれ、同一でも異なってもよく、
   Ｒ^４は、Ｒ^３または次式：
   −Ｒ^１１−Ｙ−Ｚもしくは−Ｒ^１１−Ｎ^（＋）Ｒ^３ _２Ｒ^５ Ｘ^（−）
   の基であるか、
   または、Ｒ^３とＲ^４とが共に、もしくは、２つのＲ^３の基が共に、場合により酸素原子もしくは窒素原子を含み得るＣ_３−Ｃ_１２の二価の炭化水素基であり、
   Ｒ^５は、炭素原子数が１から１８の一価の炭化水素基であり、
   Ｒ^１１は、炭素原子数が１から３０の二価の炭化水素基である］
   を有することを特徴とする、水性組成物。
2. 水分散液であることを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
3. （Ａ）（１）β−ケトカルボニルクアート、
   （３）場合により有機溶媒、
   （４）場合により乳化剤、および
   （５）水
   を含む、β−ケトカルボニルクアートの分散系と、
   （Ｂ）（２）２５℃、１０２０ｈＰａにおいて液状である、有機ポリシロキサンまたはシロキサンコポリマー、
   （４’）場合により乳化剤、および
   （５’）水
   を含む、有機ポリシロキサンまたはシロキサンコポリマーの分散系と
   を含む、請求項１または２に記載の組成物であって、
   但し、２成分組成物、または、１成分組成物の形態における（Ａ）と（Ｂ）との混合物のいずれかであることを特徴とする、組成物。
4. 式（ＩＩ）におけるＹが、
   −ＮＨ−、−ＮＲ^１−または＝Ｎ−
   ［式中、Ｒ^１は、炭素原子数が１から３０の一価の炭化水素基である］
   であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の組成物。
5. 有機ポリシロキサン（２）は、一般式
   Ｒ’’Ｒ’_２ＳｉＯ（Ｒ’_２ＳｉＯ）_ｍＳｉＲ’_２Ｒ’’ （ＶＩ）
   ［式中、
   Ｒ’は、炭素原子数が１から１８の炭化水素基であり、
   Ｒ’’は、Ｒ’、水酸基またはＣ_１−Ｃ_１８のアルコキシ基であり、
   ｍは、２０から５０００の整数である］
   を有することを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の組成物。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の組成物を含む、柔軟剤。