JP5857167B1 - 非イオン性界面活性剤の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、アルコキシル化アルコールには市販品がいくつか存在するが、入手が容易なアルコキシル化アルコールの出発物質として使用されているアルコールの種類はそれほど多くない。そのため、アセタール構造を有する化合物からなる非イオン性界面活性剤の疎水基部分として選択可能な、アルコキシル化アルコールに含まれる炭素鎖の部分構造は限られている。
また、アルコキシル化アルコールに比べて安価なアルコールを出発原料として用いることができるとコスト面で有利である。
ここで、本発明者らは、アルコールにオキシアルキレン基を付加させてアセタール化反応に使用するのではなく、アルコールはそのままアセタール化反応に使用することを検討した。
その過程で、親水基部分をアルコール側から供給するのではなく、α−オレフィン側から供給することを検討した。そして、末端にヒドロキシル基を有するビニル化合物の末端にオキシアルキレン基等の親水基を付加させて親水基部分となる構造を形成した親水性ビニルエーテルを準備しておき、この親水性ビニルエーテルと任意のアルコールを反応させてアセタール構造を形成することに想到した。
この反応により得られるアセタール構造は、アルコールのヒドロキシル基由来の酸素原子と、親水性ビニルエーテル由来の酸素原子を含むアセタール構造である。そして、このアセタール構造を有する化合物を非イオン性界面活性剤として使用する場合、親水基部分は親水性ビニルエーテルに由来するオキシアルキレン基部分、特にオキシエチレン基部分になる。
アルコールと親水性ビニルエーテルの反応により形成されたアセタール構造を有することを特徴とする。
R1が炭素数8〜20の炭化水素基であると、疎水基部分として好適な構造となる。また、炭素数8〜20の炭化水素基を有するアルコールは入手が特に容易であるため安価に製造しやすい界面活性剤となる点で好ましい。
オキシアルキレン基に含まれるオキシエチレン基の割合が50モル%以上であると、オキシアルキレン基部分の親水性が高まり、親水基部分の構造として適した構造となる。
非イオン性界面活性剤の末端がヒドロキシル基であると、非イオン性界面活性剤を塩素剤と共存させた組成物を調製した場合に非イオン性界面活性剤末端のヒドロキシル基と、塩素剤の塩素とが反応して非イオン性界面活性剤と塩素剤とが共に失活するということがある。
非イオン性界面活性剤の末端を炭化水素基とすることで、非イオン性界面活性剤末端のヒドロキシル基と、塩素剤の塩素とが反応することが防止されるため、塩素安定性の高い非イオン性界面活性剤とすることができる。
また、非イオン性界面活性剤末端がヒドロキシル基であると、アルカリ性環境下において末端のヒドロキシル基が酸化されてアニオン化してしまい、アニオン性界面活性剤に類似した構造になるために起泡性が増してしまうことがある。
非イオン性界面活性剤の末端を炭化水素基とすることで、非イオン性界面活性剤の末端構造がアニオン化することも防止され、低起泡性の非イオン性界面活性剤となる。
低起泡性の非イオン性界面活性剤は、自動洗浄機による洗浄に用いることに適している。
下記一般式(3)で示される構造を有する親水性ビニルエーテルのビニル基と、
下記一般式(4)で示される構造を有するアルコールのヒドロキシル基を反応させてアセタール結合を形成するアセタール化工程を行い、下記一般式(1)で示される構造の非イオン性界面活性剤を製造することを特徴とする。
入手可能なアルコールの種類は多数あり、R1として多数の構造が選択可能であるため、本発明の製造方法によると様々な構造の非イオン性界面活性剤を製造することができ、所望の特性を有する様々な非イオン界面活性剤を提供することができる。
上記ヒドロキシル基の水素原子を置換基を有してもよい炭化水素基に変性することによって、下記一般式(2)で示される構造の非イオン性界面活性剤を製造することが望ましい。
これらのアルキル化剤を用いると、非イオン性界面活性剤末端に位置するヒドロキシル基の水素原子を炭化水素基で置換することができる。
Xが、置換基を有してもよい炭化水素基である下記一般式(7)で示される構造を有する親水性ビニルエーテルであり、
上記一般式(7)で示される構造を有する親水性ビニルエーテルのビニル基と上記一般式(4)で示される構造を有するアルコールのヒドロキシル基を反応させてアセタール結合を形成するアセタール化工程を行い、下記一般式(2)で示される構造の非イオン性界面活性剤を製造することが望ましい。
このような工程によっても、非イオン性界面活性剤末端に位置するヒドロキシル基の水素原子を炭化水素基が変性された非イオン性界面活性剤を得ることができ、このような非イオン性界面活性剤は塩素安定性が高く、低起泡性の界面活性剤となる。
上記アセタール化工程に用いることが望ましい。
上記ヒドロキシル基の水素原子を置換基を有してもよい炭化水素基に変性するとともにオキシアルキレン基の付加数を増加させて上記一般式(7)で示される構造を有する親水性ビニルエーテルを得る工程を行い、
上記アセタール化工程に用いることが望ましい。
アルコールの炭素数が8〜20であると、疎水基部分として好適な構造であるため、用いるアルコールとして好適である。
多価アルコールと親水性ビニルエーテルの反応により形成されたアセタール構造を有することを特徴とする。
このようにして得られる非イオン性界面活性剤には、多価アルコールに由来する炭素鎖がそのまま導入されるので、多数の選択可能なアルコールの構造が導入可能であり、所望の特性を有する様々な非イオン性界面活性剤が提供される。
また、本発明の非イオン性界面活性剤の製造方法によると、様々な構造の非イオン性界面活性剤を製造することができ、所望の特性を有する様々な非イオン界面活性剤を提供することができる。
本発明の非イオン性界面活性剤は、下記一般式(1)で示される構造を有し、
アルコールと親水性ビニルエーテルの反応により形成されたアセタール構造を有することを特徴とする。
R1はアルコールに由来する残基であれば特に限定されるものではないが、例としては、以下のアルコールからOH基を除いた構造等が挙げられる。
また、R1は置換基を有してもよく、置換基としては、ハロゲン(F−、Cl−、Br−又はI−)が望ましい。また、R1の中にはエーテル結合を含んでいてもよい。
例えば、一般式(1)に示す非イオン性界面活性剤におけるオキシアルキレン基の平均付加モル数はn、一般式(3)に示す親水性ビニルエーテルにおけるオキシアルキレン基の平均付加モル数はpとなっている。
ここで、pはnと必ずしも異なる数を示すものではなく、親水性ビニルエーテルのpは製造される非イオン性界面活性剤の平均付加モル数nと同じであってもよい。
一般式(3)に示す親水性ビニルエーテルに対してさらにオキシアルキレン基を増加させる工程を行わずに、アセタール構造を有する非イオン性界面活性剤を製造した場合、pとnは同じ数となる。
オキシアルキレン基に含まれるオキシエチレン基の割合が50モル%以上であると、オキシアルキレン基部分の親水性が高まり、親水基部分の構造として適した構造となる。
親水性ビニルエーテルが、AOの付加モル数pが異なる複数の化合物の混合物である場合、親水性ビニルエーテルの分子のそれぞれに含まれるAOの付加モル数は整数値であるが、AOの付加モル数を測定した場合の測定値は、親水性ビニルエーテルの分子のそれぞれに含まれるAOの付加モル数の平均値として測定されるので、これを平均付加モル数とする。
また、親水性ビニルエーテルは、AOの種類が異なる複数の化合物の混合物であってもよい。AOの付加形式は、ブロック付加でもランダム付加でもよく、その付加形式は特に限定されるものではない。
また、これらの市販品に対してさらにオキシエチレン基やオキシプロピレン基を付加させてポリオキシアルキレンモノビニルエーテルを製造し、非イオン性界面活性剤の製造に使用してもよい。
なお、本明細書において、(ポリ)オキシアルキレンモノビニルエーテルの(ポリ)は、オキシアルキレン基の付加数が1つであるオキシアルキレン鎖と、付加数が複数であるポリオキシアルキレン鎖を共に含むという意味である。
親水性ビニルエーテルの末端構造が置換基を有してもよい炭化水素基である場合、アルコールと親水性ビニルエーテルを反応させることでXが置換基を有してもよい炭化水素基R2となる。
また、炭化水素基が有する置換基としては、ハロゲン(F−、Cl−、Br−又はI−)が望ましい。また、炭化水素基の中にはエーテル結合を含んでいてもよい。
また、Xが置換基を有してもよい炭化水素基R2であると、非イオン性界面活性剤の末端構造がアニオン化することも防止され、低起泡性の非イオン性界面活性剤となる。
低起泡性の非イオン性界面活性剤は、自動洗浄機による洗浄に用いることに適している。
(a)親水性ビニルエーテル末端、又は、アセタール化工程により得られた非イオン性界面活性剤末端に位置するヒドロキシル基の水素原子を置換基を有してもよい炭化水素基に変性する工程。
(b)親水性ビニルエーテル末端、又は、アセタール化工程により得られた非イオン性界面活性剤末端に位置するヒドロキシル基にアルキレンオキサイドを付加させることにより、オキシアルキレン基の付加数を増加させる工程。
(c)親水性ビニルエーテル末端、又は、アセタール化工程により得られた非イオン性界面活性剤末端に、下記一般式(5)で示される構造の(ポリ)オキシアルキレンアルキルエーテルを反応させることにより、上記工程(a)と工程(b)を1段階で同時に行う工程。
工程(a1):親水性ビニルエーテル末端に位置するヒドロキシル基の水素原子を置換基を有してもよい炭化水素基で置換する工程、及び、
工程(a2):アセタール化工程により得られた非イオン性界面活性剤末端に位置するヒドロキシル基の水素原子を置換基を有してもよい炭化水素基で置換する工程、が挙げられる。
工程(a1)及び(a2)のいずれにおいても、炭化水素基での置換反応は、硫酸ジアルキル、炭酸ジアルキル、アルキルハライド、トリアルキルオキソニウム塩、アルカンスルホン酸のアルキルエステル、又は、アレーンスルホン酸のアルキルエステルを作用させることにより、上記水素原子を炭化水素基で置換する反応であることが望ましい。
これらのアルキル化剤を用いて置換する炭化水素基としては、メチル基、ブチル基、ベンジル基であることがアルキル化剤の入手が容易である点から望ましい。
具体的なアルキル化剤の例としては、硫酸ジメチル、硫酸ジブチル、炭酸ジメチル、メチルハライド(塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル)、ブチルハライド(塩化ブチル、臭化ブチル、ヨウ化ブチル)、ベンジルハライド(塩化ベンジル、臭化ベンジル、ヨウ化ベンジル)、トリアルキルオキソニウム塩としてのトリメチルオキソニウム塩やトリエチルオキソニウム塩(トリメチルオキソニウムテトラフルオロボレート、トリエチルオキソニウムテトラフルオロボレートなど)、アルカンスルホン酸のアルキルエステルとしての、トリフラート(メチルトリフラート、ブチルトリフラート、ベンジルトリフラート)及びメシラート、アレーンスルホン酸のアルキルエステルとしてのトシラート等が挙げられる。
これらのアルキル化剤を用いると、非イオン性界面活性剤末端に位置するヒドロキシル基の水素原子を炭化水素基で置換することができる。
これらのアルキル化剤を作用させる条件は、公知のアルキル化(エーテル合成)の条件を適用すればよいが、水酸化ナトリウムや水素化ナトリウムを加えた塩基性条件下で反応を行うことが望ましい。
工程(b1):親水性ビニルエーテル末端に位置するヒドロキシル基にアルキレンオキサイドを付加させることにより、親水性ビニルエーテルのオキシアルキレン基の付加数を増加させる工程、及び、
工程(b2):アセタール化工程により得られた非イオン性界面活性剤末端に位置するヒドロキシル基にアルキレンオキサイドを付加させることにより、非イオン性界面活性剤のオキシアルキレン基の付加数を増加させる工程、
上記反応式(15)においてエチレンオキサイドに代えてプロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等の他のアルキレンオキサイドを用いてもよい。
工程(c1):親水性ビニルエーテル末端に(ポリ)オキシアルキレンアルキルエーテルを反応させることにより、オキシアルキレン基の付加数を増加させるとともにヒドロキシル基の水素原子を置換基を有してもよい炭化水素基に変性する工程。
工程(c2):アセタール化工程により得られた非イオン性界面活性剤末端に(ポリ)オキシアルキレンアルキルエーテルを反応させることにより、オキシアルキレン基の付加数を増加させるとともにヒドロキシル基の水素原子を置換基を有してもよい炭化水素基に変性する工程。
また、工程(c2)においても、反応式(17)に示すように、オキシエチレン基がqモル付加した(ポリ)オキシエチレンアルキルエーテルの末端のヒドロキシル基を変性したうえで反応させてもよい。
なお、上記反応式(16)〜(18)におけるオキシエチレン基は、オキシプロピレン基、オキシブチレン基等の他のオキシアルキレン基であってもよい。
多価アルコールと親水性ビニルエーテルの反応により形成されたアセタール構造を有することを特徴とする非イオン性界面活性剤であってもよい。
多価アルコールの例としては、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。
以下、本発明の非イオン性界面活性剤を用いた洗浄剤組成物の一例について説明する。
洗浄剤組成物には、例えば、(A)本発明の非イオン性界面活性剤の他に、(B)塩素剤を配合することができる。アルカリ性の洗浄剤組成物とする場合は、(C)アルカリ剤を含有することができる。
また、これらの塩素剤のうちの1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
洗浄剤組成物に含まれる本発明の非イオン性界面活性剤(A)がその分子末端にヒドロキシル基を有さない場合、アセタール構造は塩素剤(B)と反応しないので、洗浄剤組成物中の塩素剤(B)の失活が防止される。
洗浄剤組成物中における塩素剤(B)の濃度は、特に限定されるものではないが、有効塩素濃度として0〜45重量%となるように配合されることが望ましい。塩素剤の濃度は、0〜50重量%であることが望ましく、2〜50重量%であることがより望ましい。
塩素剤が複数種類用いられている場合、塩素剤の濃度は各塩素剤の濃度の合計値として定められる。
また、本発明の非イオン性界面活性剤(A)の含有量に対する塩素剤(B)の含有量が同じ又は多いことが望ましく、非イオン性界面活性剤の含有量に対する上記塩素剤の含有量の割合が、塩素剤/非イオン性界面活性剤=1〜100であることが望ましく、1〜20であることがより望ましく、1〜6であることがさらに望ましい。
塩素剤が相対的に多く含まれている洗浄剤組成物は、高い漂白性、殺菌性を発揮することができる。
これらのアルカリ剤は、水和物となっていてもよい。
これらの中でも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、オルソケイ酸ナトリウム、オルソケイ酸カリウム、メタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウム及びこれらの水和物からなる群から選択された少なくとも1種が望ましい。これらのアルカリ剤を使用すると洗浄力の高いアルカリ洗浄剤とすることができる。
また、これらのアルカリ剤のうちの1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
アルカリ剤(C)の濃度は、特に限定されるものではないが、2〜90重量%であることが望ましく、5〜80重量%であることがより望ましく、12〜80重量%であることがさらに望ましい。
アルカリ剤が複数種類用いられている場合、アルカリ剤の濃度は各アルカリ剤の濃度の合計値として定められる。
中性の洗浄剤組成物とする場合、そのpHが6以上9未満であることが望ましく、弱アルカリ性の洗浄剤組成物とする場合、pHが9以上12未満であることが望ましく、強アルカリ性の洗浄剤組成物とする場合、pHが12以上であることが望ましい。
pHの測定は、市販のpHメーター等を用いて行えばよいが、例えば、堀場製作所製、D−21型を用いて測定することができる。
高分子分散剤(D)としては、ポリアクリル酸、ポリアコニット酸、ポリイタコン酸、ポリシトラコン酸、ポリフマル酸、ポリマレイン酸、ポリメタコン酸、ポリ−α−ヒドロキシアクリル酸、ポリビニルホスホン酸、スルホン化ポリマレイン酸、オレフィン−マレイン酸共重合体、無水マレイン酸ジイソブチレン共重合体、無水マレイン酸スチレン共重合体、無水マレイン酸メチルビニルエーテル共重合体、無水マレイン酸エチレン共重合体、無水マレイン酸エチレンクロスリンク共重合体、無水マレイン酸酢酸ビニル共重合体、無水マレイン酸アクリロニトリル共重合体、無水マレイン酸アクリル酸エステル共重合体、無水マレイン酸ブタジエン共重合体、無水マレイン酸イソプレン共重合体、無水マレイン酸と一酸化炭素から誘導されるポリ−β−ケトカルボン酸、イタコン酸、エチレン共重合体、イタコン酸アコニット酸共重合体、イタコン酸マレイン酸共重合体、イタコン酸アクリル酸共重合体、マロン酸メチレン共重合体、イタコン酸フマール酸共重合体、エチレングリコールエチレンテレフタレート共重合体、ビニルピロリドン酢酸ビニル共重合体、これらの金属塩等があげられる。なかでも、コスト面、経済性の点から、ポリアクリル酸ナトリウム(平均分子量Mw=3,000〜30,000)、ポリマレイン酸−アクリル酸ナトリウム、オレフィン−マレイン酸ナトリウム共重合体等が好適に用いられる。
キレート剤(E)としては、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)、ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸(HEDTA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、ジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTPA)、2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸、エチレンジアミンコハク酸(EDDS)、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HIDA)、グルタミン酸二酢酸(GLDA)、メチルグリシン二酢酸(MGDA)、アスパラギン酸二酢酸(ASDA)、トリポリリン酸、ポリアクリル酸及びこれらの塩(ナトリウム塩、カリウム塩等)、並びに、下記式(20)で表されるポリアスパラギン酸系化合物、下記式(21)で表されるイミノジコハク酸系化合物、下記式(22)で表されるイミノジ酢酸系化合物が挙げられる。
溶媒(F)としては、水や一般的に用いられる有機溶媒が挙げられる。工程剤(F)は、剤形が固体の場合の増量剤であり、pHが中性であるものが望ましく、硫酸ナトリウム、粉末シリカ等が挙げられる。
可溶化剤(G)としては、キシレンスルホン酸、クメンスルホン酸、カプリル酸、オクチル酸及びこれらの塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩等が挙げられる。
ドデシルアルコール5.6gの塩化メチレン溶液(10ml)に、触媒として1mol%のメタンスルホン酸を混合し、ジエチレングリコールモノビニルエーテル3.6gを加え、終夜(10時間)、室温にて撹拌した。炭酸水素ナトリウムを加えて反応を終了させ、ろ過したのち、溶媒を留去して非イオン性界面活性剤(A−1)を得た。
2−エチルヘキサノール3.9gの塩化メチレン溶液(10ml)に、触媒として1mol%のメタンスルホン酸を混合し、ジエチレングリコールモノビニルエーテル3.6gを加え、終夜(10時間)、室温にて撹拌した。炭酸水素ナトリウムを加えて反応を終了させ、ろ過したのち、溶媒を留去して非イオン性界面活性剤(A−2)を得た。
ジエチレングリコールモノメチルエーテル4.8gのTHF溶液(50mL)にt−ブトキシカリウム4.5gを加え、0℃に冷却した後、p−トルエンスルホニルクロリド7.6gを加えて30分間0℃にて撹拌した。この溶液を、ジエチレングリコールモノビニルエーテル5.5g及びt−ブトキシカリウム5.2gのTHF溶液(25mL)に加え、終夜(10時間)、30℃にて撹拌した。ろ過を行い、揮発物質を留去した。得られた生成物4.0gに2−エチルヘキシルアルコール2.4gを混合し、触媒として1mol%のメタンスルホン酸を加えて、終夜(10時間)、室温にて撹拌した。炭酸水素ナトリウムを加えて反応を終了させ、ろ過したのち、非イオン性界面活性剤(A−3)を得た。
得られた非イオン性界面活性剤は、上記一般式(3)においてオキシエチレン基の平均付加モル数pが4であり、Xがメチル基である親水性ビニルエーテルのビニル基と、2−エチルヘキシルアルコールのヒドロキシル基とを反応させて得られる、アセタール構造を有する非イオン性界面活性剤である。
テトラデシルアルコール4.3gの塩化メチレン溶液(10ml)に、触媒として1mol%のメタンスルホン酸を混合し、ジエチレングリコールモノビニルエーテル2.6gを加え、終夜(10時間)、室温にて撹拌した。炭酸水素ナトリウムを加えて反応を終了させ、ろ過を行い、溶媒を留去した。得られた生成物3.5gのTHF溶液(10ml)にトリエチレングリコール2−ブロモエチルメチルエーテル2.7gとt−ブトキシカリウム1.2gを加え、終夜(10時間)、70℃にて還流・撹拌した。硫酸を加えて反応を終了させ、ろ過を行い、溶媒を留去して非イオン性界面活性剤(A−4)を得た。
得られた非イオン性界面活性剤は、上記一般式(3)においてオキシエチレン基の平均付加モル数pが6であり、Xがメチル基である親水性ビニルエーテルのビニル基と、テトラデシルアルコールのヒドロキシル基とを反応させて得られる、アセタール構造を有する非イオン性界面活性剤である。
ジエチレングリコールモノビニルエーテル6.6gに、プロピレンオキサイド29gと触媒として10mol%のt−ブトキシカリウムを加えて、5日間、室温にて撹拌した。硫酸を加えて反応を終了させ、ろ過を行い、余剰のプロピレンオキサイドを留去した。加えたプロピレンオキサイドと留去されたプロピレンオキサイドの重量差から、オキシプロピレン基付加物のオキシプロピレン基の平均付加モル数が3であることを確認した。得られた生成物6.1gの塩化メチレン溶液(10ml)に、触媒として1mol%のメタンスルホン酸を混合し、デシルアルコール3.2gを加え、終夜(10時間)、室温にて撹拌した。炭酸水素ナトリウムを加えて反応を終了させ、ろ過したのち、溶媒を留去して非イオン性界面活性剤(A−5)を得た。
得られた非イオン性界面活性剤は、上記一般式(3)においてオキシアルキレン基の平均付加モル数pが5(オキシエチレン基の平均付加モル数が2、オキシプロピレン基の平均付加モル数が3)であり、Xが水素原子である親水性ビニルエーテルのビニル基と、デシルアルコールのヒドロキシル基とを反応させて得られる、アセタール構造を有する非イオン性界面活性剤である。
ジエチレングリコールモノビニルエーテル2.6gのTHF溶液(10ml)に1−ブロモオクタン3.9gとt−ブトキシカリウム2.3gを加え、終夜(10時間)、70℃にて還流・撹拌した。硫酸を加えて反応を終了させ、ろ過を行い、溶媒を留去した。得られた生成物2.4gの塩化メチレン溶液(10ml)に、触媒として1mol%のメタンスルホン酸を混合し、エタノール0.5gを加え、終夜(10時間)、室温にて撹拌した。炭酸水素ナトリウムを加えて反応を終了させ、ろ過を行い、溶媒を留去して非イオン性界面活性剤(A−6)を得た。
得られた非イオン性界面活性剤は、上記一般式(3)においてオキシアルキレン基の平均付加モル数pが2であり、Xがオクチル基である親水性ビニルエーテルのビニル基と、エタノールのヒドロキシル基とを反応させて得られる、アセタール構造を有する非イオン性界面活性剤である。
グリセリン9.2gの塩化メチレン溶液(10ml)に、触媒として3mol%のメタンスルホン酸を混合し、ジエチレングリコールモノビニルエーテル40gを加え、終夜(10時間)、室温にて撹拌した。炭酸水素ナトリウムを加えて反応を終了させ、ろ過したのち、溶媒を留去して非イオン性界面活性剤(A−7)を得た。
得られた非イオン性界面活性剤は、上記一般式(3)においてオキシアルキレン基の平均付加モル数pが2であり、Xが水素原子である親水性ビニルエーテルのビニル基と、グリセリンのヒドロキシル基とを反応させて得られる、アセタール構造を有する非イオン性界面活性剤である。
これは、一般式(19)においてZがグリセリンに由来する残基、u=3、(AO)nが(EO)2、Xが水素原子である構造の非イオン性界面活性剤に相当する。
製造例2で製造した非イオン性界面活性剤(A−2)1.3gのTHF溶液(10ml)に1−ブロモブタン0.7gとt−ブトキシカリウム0.6gを加え、終夜(10時間)、70℃にて還流・撹拌した。硫酸を加えて反応を終了させ、ろ過を行い、溶媒を留去し、非イオン性界面活性剤(A−8)を得た。
得られた非イオン性界面活性剤は、上記一般式(3)においてオキシアルキレン基の平均付加モル数pが2であり、Xがブチル基である親水性ビニルエーテルのビニル基と、2−エチルヘキシルアルコールのヒドロキシル基とを反応させて得られる、アセタール構造を有する非イオン性界面活性剤である。
オキシエチレン基の平均付加モル数が17であるポリエチレングリコールモノメチルエーテル7.5gのクロロホルム溶液(25mL)を0℃に冷却した後、1.5等量のピリジン及び2当量のp−トルエンスルホニルクロリドを加えて30分間0℃にて撹拌した。この溶液を、ジエチレングリコールモノビニルエーテル1.3g及びt−ブトキシカリウム1.2gのクロロホルム溶液(25mL)に加え、終夜(10時間)、30℃にて撹拌した。ろ過を行い、揮発物質を留去した。得られた生成物4.4gの塩化メチレン溶液(10ml)に、オクタデシルアルコール1.4gを混合し、触媒として1mol%のメタンスルホン酸を加えて、終夜(10時間)、室温にて撹拌した。炭酸水素ナトリウムを加えて反応を終了させ、ろ過したのち、溶媒を留去して非イオン性界面活性剤(A−9)を得た。
得られた非イオン性界面活性剤は、上記一般式(3)においてオキシエチレン基の平均付加モル数pが19であり、Xがメチル基である親水性ビニルエーテルのビニル基と、オクタデシルアルコールのヒドロキシル基とを反応させて得られる、アセタール構造を有する非イオン性界面活性剤である。
非イオン性界面活性剤(A−3)の0.1重量部と水99.9重量部とを混合して混合液を調整し、この混合液の表面張力を、KRUSS製自動表面張力計K100を用いて測定したところ、25℃において28mN/mであった。
Claims (8)
- 下記一般式(3)で示される構造を有する親水性ビニルエーテルのビニル基と、
下記一般式(4)で示される構造を有するアルコールのヒドロキシル基を反応させてアセタール結合を形成するアセタール化工程を行い、下記一般式(1)で示される構造の非イオン性界面活性剤を製造することを特徴とする非イオン性界面活性剤の製造方法。
- 前記ヒドロキシル基の水素原子を置換基を有してもよい炭化水素基に変性する反応は、硫酸ジアルキル、炭酸ジアルキル、アルキルハライド、トリアルキルオキソニウム塩、アルカンスルホン酸のアルキルエステル、又は、アレーンスルホン酸のアルキルエステルを作用させることにより、前記水素原子を炭化水素基で置換する反応である請求項2に記載の非イオン性界面活性剤の製造方法。
- 前記一般式(3)で示される構造を有する親水性ビニルエーテルは、
Xが、置換基を有してもよい炭化水素基である下記一般式(7)で示される構造を有する親水性ビニルエーテルであり、
前記一般式(7)で示される構造を有する親水性ビニルエーテルのビニル基と前記一般式(4)で示される構造を有するアルコールのヒドロキシル基を反応させてアセタール結合を形成するアセタール化工程を行い、下記一般式(2)で示される構造の非イオン性界面活性剤を製造する請求項1に記載の非イオン性界面活性剤の製造方法。
- 下記一般式(9)で示される構造の親水性ビニルエーテルの末端に位置するヒドロキシル基に、下記一般式(5)で示される構造のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを反応させることにより、
前記ヒドロキシル基の水素原子を置換基を有してもよい炭化水素基に変性するとともにオキシアルキレン基の付加数を増加させて前記一般式(7)で示される構造を有する親水性ビニルエーテルを得る工程を行い、
前記アセタール化工程に用いる、請求項5に記載の非イオン性界面活性剤の製造方法。
- 前記一般式(4)で示される構造を有するアルコールの炭素数は8〜20である請求項1〜7のいずれかに記載の非イオン性界面活性剤の製造方法。
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