JP5815395B2

JP5815395B2 - 柔軟剤組成物

Info

Publication number: JP5815395B2
Application number: JP2011275657A
Authority: JP
Inventors: 薫司松本; 隆也坂井; 知樹金尾
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2015-11-17
Anticipated expiration: 2031-12-16
Also published as: JP2013124436A

Description

本発明は、柔軟剤組成物に関する。

従来から、繊維・衣料を柔らかく仕上げるための柔軟剤組成物として、ジ長鎖アルキルエステルジ短鎖アルキル第４級アンモニウム塩が用いられている。また、更なる性能の向上を目的として、アルキル基にエステル基やアミド基を導入した構造の基剤を用いるといった検討が行われている。例えば、特許文献１には、エステル結合等の連結基を有していてもよい炭化水素基を１つ有する３級アミンを含有する衣料用液体洗浄剤組成物が開示されている。特許文献２には、炭素数１５〜２３のアルキル基又はアルケニル基を有し、アミド結合を含み得る３級アミン又は第４級アンモニウム塩を含有する、香料の持続性を改善した繊維製品処理剤が開示されている。特許文献３には、エステル結合又はアミド結合をを有する生分解性第四級アンモニウム化合物を含有する布帛柔軟剤組成物が開示されている。特許文献４、５、６には、エステル結合を有する長鎖アルキル型４級アンモニウム塩を含有する柔軟剤組成物が開示されている。特許文献７には、２つのエステル結合を有するアミノ酸エステル塩を含有する柔軟剤組成物が開示されている。

特開２０１１−４２７６６号公報特開２００６−２４１６１０号公報特表平１１−５１３４３７号公報特開平８−３０１８２２号公報特開平８−２３２１６８号公報国際公開第９９／６０１９８号特開平９−３０１９３７号公報

本発明の課題は、柔軟性に加え、優れた弾力性を繊維製品に付与できる柔軟剤組成物を提供することである。

本発明は、下記一般式（１）で表される化合物〔以下、化合物（１）という〕を含有する柔軟剤組成物に関する。

〔式中、
Ｒ¹、Ｒ²：炭素数１〜５のアルキル基、又は炭素数１〜５のヒドロキシアルキル基
Ｒ³：炭素数１〜５のアルキレン基
Ｒ⁴：炭素数１１〜３６の直鎖アルキル基、又は炭素数１１〜３６の直鎖アルケニル基
Ｘ^-：陰イオン
である。〕

本発明によれば、柔軟性に加え、優れた弾力性を繊維製品に付与できる柔軟剤組成物が提供される。

＜化合物（１）＞
化合物（１）は特許文献１〜６中で開示されているような、エステル基やアミド基を有する化合物とは異なり、カチオン体窒素原子に結合する −Ｒ³−ＣＯ−Ｏ−Ｒ⁴ 基の構造に特徴を有するものである。

一般式（１）中、Ｒ¹、Ｒ²は、それぞれ炭素数１〜５のアルキル基、又は炭素数１〜５のヒドロキシアルキル基であり、炭素数１〜３のアルキル基又は炭素数１〜３のヒドロキシアルキル基が好ましく、それぞれメチル基、エチル基又はヒドロキシエチル基であることがより好ましく、メチル基が更に好ましい。

また、一般式（１）中、Ｒ³は、炭素数１〜５、好ましくは炭素数１〜３のアルキレン基であり、直鎖でも分岐鎖でも何れでもよく、エチリデン基のような構造であってもよい。なかでも直鎖の炭素数１〜３のアルキレン基が好ましく、メチレン基が更に好ましい。

また、一般式（１）中、Ｒ⁴は、柔軟性や良好な弾力性が得られる観点から、炭素数１１〜３６の直鎖アルキル基、又は炭素数１１〜３６の直鎖アルケニル基であり、炭素数１４〜２２の直鎖アルキル基、又は炭素数１４〜２２の直鎖アルケニル基であることが好ましい。炭素数１４〜２２の直鎖アルキル基が好ましく、弾力性の観点から、炭素数１６〜１８の直鎖アルキル基が更に好ましい。

一般式（１）中のＸ^-は、陰イオンであり、柔軟剤組成物に適合する陰イオンから選定され、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲンのイオンが好ましい。

化合物（１）は、Ｎ，Ｎ−ジアルキル型のアミノ酸エステルと長鎖アルコールとのエステル交換反応によって製造することができる。例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルグリシンエチルエステルとオクタデカノールとを水酸化カルシウムの存在下、加熱下で反応させることで得られたアミノエステルを塩酸で中和することにより、一般式（１）中のＲ¹、Ｒ²がそれぞれ炭素数１のアルキル基（メチル基）、Ｒ³が炭素数１のアルキレン基、Ｒ⁴が炭素数１８のアルキル基、Ｘ^-が塩素イオンである化合物を得ることができる。生成物の同定は、¹Ｈ-ＮＭＲ、ＩＲ及び酸価、アミン価、エステル基価により行うことができる。

＜柔軟剤組成物＞
本発明の柔軟剤組成物中、化合物（１）の含有量は、柔軟効果及び組成物のハンドリングの観点から、３〜４０質量％が好ましく、４〜３０質量％がより好ましく、４〜２５質量％が更に好ましい。

本発明の柔軟剤組成物は水を含有することが好ましい。水を含有する液体組成物の場合、２０℃におけるｐＨは、２〜５であることが好ましい。ｐＨ調整には、任意の無機または有機の酸およびアルカリを使用することができる。具体的には、塩酸、硫酸、リン酸、アルキル硫酸、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、グリコール酸などのカルボン酸、一方で、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属珪酸塩なども使用することができる。このうち、塩酸、酢酸、クエン酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましい。

本発明の柔軟剤組成物は、無機または有機の塩類を含有することもできる。無機または有機の塩類は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩が好ましく、具体的には、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、乳酸ナトリウムなどがあげられる。特に硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、及び塩化マグネシウムが好ましい。さらに好ましくは、塩化カルシウム、塩化マグネシウムである。またこれらの含有量は、組成物中、０〜２重量％が望ましく、さらに０．００１〜０．１重量％が好ましい。

本発明の柔軟剤組成物は、エタノール、イソプロパノール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール等の有機溶剤、香料（特に好ましくは特開平８−１１３８７１号公報記載の成分（ｃ）及び（ｄ）にて示された香気成分の組み合わせ）、シリコーン化合物、染料、ハイドロトロープ剤、消泡剤、顔料等の成分を含有することができる。

本発明の柔軟剤組成物は、衣類、寝具などの繊維製品用として好適である。繊維製品に対しては、化合物（１）を含有する処理液を接触させて適用することが好ましい。この場合、化合物（１）は、繊維製品の質量に対して、０．０１〜１０．０質量％、更に０．０５〜５．０質量％となるように用いるのが好ましい。

本発明の柔軟剤組成物が、柔軟性に加えて、弾力性にも優れる理由は、必ずしも明らかではないが、化合物（１）がパッキング性に優れる構造であることより、Ｒ⁴の直鎖アルキル基又は直鎖アルケニル基からなる疎水性炭化水素基が、繊維表面により密に吸着配向する事で、処理された繊維が優れた弾力性を示すものと考えている。

製造例１
攪拌機、温度計、脱水管、窒素導入管を具備した４つ口フラスコに、Ｎ，Ｎ−ジメチルグリシンエチルエステル１５７ｇ（１．２ｍｏｌ）、オクタデカノール２７０ｇ（１．０ｍｏｌ）、水酸化カルシウム２．１ｇを入れ、温度１７０℃で窒素を導入しながら生成するエタノールを留去し、６時間反応した。その後、窒素導入管を外し、３ｋＰａの減圧条件下１時間反応した。得られたアミノエステルに対し、３６％ＨＣｌ水溶液１１１ｇを、反応系の温度が５０±５℃を保つように９０分かけて滴下した。この際、流動性を確保するために２５℃に冷却した２−プロパノール１５０ｍｌをＨＣｌ水溶液の滴下３０、６０、９０分時にそれぞれ５０ｍＬずつ３回に分けて添加した。滴下終了後、引き続き６０℃にて撹拌を１時間行い、その後、２５℃に冷却した２−プロパノール中で晶析させ、濾過により得た晶析物を乾燥させることで、一般式（１）中のＲ¹、Ｒ²がそれぞれ炭素数１のアルキル基（メチル基）、Ｒ³が炭素数１のアルキレン基、Ｒ⁴が炭素数１８のアルキル基、Ｘ^-が塩素イオンである化合物Ｃ１９６ｇを得た。¹Ｈ−ＮＭＲ及び酸価、アミン価、エステル基価により、生成物の同定を行った。

製造例２
オクタデカノール２７０ｇに代えてテトラデカノール２１４ｇを用いた以外は製造法１と同様の方法で合成を行い、一般式（１）中のＲ⁴が炭素数１４のアルキル基（他は化合物Ｃと同じ）である化合物Ａ１６８ｇを得た。

製造例３
オクタデカノール２７０ｇに代えてヘキサデカノール２４２ｇを用いた以外は製造法１と同様の方法で合成を行い、一般式（１）中のＲ⁴が炭素数１６のアルキル基（他は化合物Ｃと同じ）である化合物Ｂ１８０ｇを得た。

製造例４
オクタデカノール２７０ｇに代えてドコサノール３２７ｇを用いた以外は製造法１と同様の方法で合成を行い、一般式（１）中のＲ⁴が炭素数２２のアルキル基（他は化合物Ｃと同じ）である化合物Ｄ２２１ｇを得た。

実施例１〜４及び比較例１〜４
表１に示す化合物と塩化カルシウムとをイオン交換水に分散させて、ＨＣｌ水溶液によりｐＨ（２０℃）を３に調整し、前記化合物のいずれかを５質量％、塩化カルシウムを０．０１質量％含有する、評価用の液体柔軟剤組成物を製造した。

市販の木綿タオル（武井タオル（株）製Ｔ．Ｗ２２０、白色）を、非イオン性界面活性剤（花王株式会社製、エマルゲン１０８）で５回洗濯し、糊剤を除去したものを評価用のタオルとした。

洗濯機に、２０℃の水道水４．５Ｌを投入し、タオル２枚（合計１５０ｇ）を、３ｇの液体柔軟剤組成物〔表１の化合物がタオル質量に対して０．１質量％〕を用いて、浴比３０Ｌ／ｋｇ（対タオル質量）で、攪拌下、５分間処理した。処理後のタオルを２５℃、４０％ＲＨの恒温恒湿室にて２４時間乾燥させた。それぞれのタオルについて、柔軟性及び弾力性の評価を下記の評価基準に基づいて行った。その結果を表１に示す。

（柔軟性）
前記の通り洗濯した後、柔軟剤による処理を行っていない木綿タオル（以下、未処理の木綿タオルという）を基準とし、評価用の液体柔軟剤組成物で処理した木綿タオルとの違いを、木綿タオルを４つ折りにして手で掴んだ時のふんわり感を柔軟性として評価した。その際、未処理の木綿タオルの手触りを０、基準組成物で処理した場合を＋５として、３人のパネラーにて、０、＋１、＋２、＋３、＋４、＋５の６段階評価で各人評価点をつけ、その平均点を四捨五入した数値を柔軟性評価とした。基準組成物は、ジメチルジステアリルアンモニウムクロリド（東京化成工業株式会社製品）と塩化カルシウムとをイオン交換水に分散させて、ＨＣｌ水溶液によりｐＨ（２０℃）を３に調整した、ジメチルジステアリルアンモニウムクロリドを５質量％、塩化カルシウムを０．０１質量％含有する液体柔軟剤組成物である。

（弾力性）
評価用の液体柔軟剤組成物で処理した木綿タオルを４つ折りにして、３本の指（人差し指、中指、薬指）でこの木綿タオルを上方より押した際の反発力を、未使用の木綿タオルと対比して、弾力感を評価した。その際、未使用タオルの弾力感を＋５、前記の通りの洗濯、その後、基準組成物を用いた前記の通りの柔軟処理した同じ型番の木綿タオルの弾力感（指で押しても反発力が全くない状態）を０として、３人のパネラーにて、０、＋１、＋２、＋３、＋４、＋５の６段階評価で各人評価点をつけ、その平均点を四捨五入した数値を弾力性評価とした。

表１に示されるように、本発明の一般式（１）で表される化合物に該当する化合物Ａ〜Ｄを用いた液体柔軟剤組成物は、柔軟性に加え、優れた弾力性を繊維製品に付与できる。一方、比較化合物Ａ〜Ｄを用いた液体柔軟剤組成物は、比較的良好な柔軟性を示すものもあるが、繊維製品に弾力性を全く付与できないことがわかる。

Claims

下記一般式（１）で表される化合物を含有する柔軟剤組成物。

〔式中、
Ｒ¹、Ｒ²：炭素数１〜５のアルキル基、又は炭素数１〜５のヒドロキシアルキル基
Ｒ³：炭素数１〜５のアルキレン基
Ｒ⁴：炭素数１４〜２２の直鎖アルキル基、又は炭素数１４〜２２の直鎖アルケニル基
Ｘ^-：陰イオン
である。〕
一般式（１）で表される化合物が、一般式（１）中のＲ¹、Ｒ²がそれぞれメチル基、エチル基又はヒドロキシエチル基である請求項１記載の柔軟剤組成物。