JPH05507110A - アミン酸化物の組成物および製造方法 - Google Patents

アミン酸化物の組成物および製造方法

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JPH05507110A JP91510164A JP51016491A JPH05507110A JP H05507110 A JPH05507110 A JP H05507110A JP 91510164 A JP91510164 A JP 91510164A JP 51016491 A JP51016491 A JP 51016491A JP H05507110 A JPH05507110 A JP H05507110A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 アミン酸化物の組成物および製造方法 発明の分野 本発明は、アミン酸化物の組成物に、より特定的には水感受性の洗剤配合剤への 組み入れに適したその組成物に、およびその製造方法に関するものである。
背景 カーク−オツドマー(Kirk−Othmer) 、化学技術事典(印9衰蛸虹 of Chemical Technol、ogy) 、第3版、2巻、 25 9−271ページに開示されているように、種々の応用面、たとえば洗剤および シャンプーの配合剤において有用なアミンの酸化物が、非異節環状第3級アミン と水性過酸化水素との溶媒、たとえば水、低級アルコール、アセトンまたは酢酸 中での反応により製造し得ることは公知の事実である。
ヨーロッパ特許出願0401503 (スミス(Smith)ら)は、その合成 を反応温度においては生成物が溶解し得るが、より低温では溶解し得ない有機溶 媒、たとえばエステル、炭化水素、および高度に極性な溶媒中で実施することに より、アミン酸化物を固体の非吸湿性の二水和物としても製造し得ることを示唆 している。
これらのアミン酸化物は一般にはトリアルキルアミンの酸化物であるが、特に短 鎖のアルキル基と長鎖のアルキル基との双方を含有するトリアルキルアミン酸化 物がときには製造した才まで使用可能である。しかし、固体のアミン酸化物は取 り扱いの問題を提出し:アミン酸化物の公知の合成に使用される溶媒、特に可燃 性の溶媒と水とがある種の応用面において望ましくない傾向がある。さらに、水 感受性の配合剤における過剰の水のように有害な作用を持つために望ましくない というわけではない場合にも、溶媒は、その有用な目的に機能を果たすことなく アミンアミン酸化物を製造し、これを組み入れる配合剤、たとえば水感受性の配 合剤の他の成分と混和する容器から、配合剤中で有用な機能を持たず、不利益で あり得る溶媒との組合わせでなく注ぎ出し、またはポンプで取り出し得るアミン 酸化物の組成物を提供し得ることが有利であろう。
米国特許3.565.81.0 (モーズナー(llausner)ら)は、こ れらの問題のあるものの認識とそれを解決する意図とを示しているが、その方法 は多量の水を使用するので、その生成物は余りに大きな不必要な嵩と重量とを有 し、水感受性の配合剤への組み入れには適当ではないであろう。
発明のり 高度の界面活性剤含有量を有する組成物が、アミン酸化物を形成させるための第 3級アミンと水性過酸化水素との、単一の有機溶媒としての通常は液体のポリエ チレングリコールまたは非イオン性界面活性剤の存在下における反応の少な(と も後半の部分を実施して得られることがここに見いだされたが;いかなる非イオ ン性界面活性剤もその少なくとも一部が、式中のTがそのアルキル基が4−30 個の炭素を含有するアルキルフェニル基であり、Zが4−30個の炭素を含有す るアルキルであり、Zoが水素または1−3個の炭素を含有するアルキル基もし くはヒドロキシアルキル基であり、Z”が1−3個の炭素を含有するヒドロキシ アルキル基であり、mが1−100の整数である式2式% ZC(0)NZ’Z”の一つに相当する化合物である。
十分高度に濃縮された過酸化水素溶液の本件方法における使用および/または少 なくとも一部の水の最終的な反応混合物からの除去により、第3級アミン酸化物 と基本的に通常は液体のポリエチレングリコールまたは非イオン性界面活性剤と 0−30重量%の水とよりなる溶媒との注入可能な、水感受性の配合剤、たとえ ば棒状石鹸および洗剤組成物への容易な組み入れに適した混和物が得られること も見いだされた。
評細な記述 本発明の実施に使用するアミンには、水性過酸化水性で第3級アミン酸化物に酸 化し得るいかなる第3級アミンも可能である。この種のアミンは周知されており 、アミノ窒素と結合した脂肪族基、環状脂肪族基および/または芳香族基を有す る種々の第3iアミンが含まれか、これらは一般には、式中のR,R’ および R″が1−30個の炭素を含有する第1アルキル基である式RR’R″Nに相当 するトリアルキルアミン、好ましくは式中のRがメチルまたはエチルであり、R ″が6−20個の炭素を含有するアルキル基であり、R”がメチル、エチルおよ び6−20個の炭素を含有するアルキル基から独立に選択した基であるトリアル キルアミンである。
使用し得る第3級アミンの適例はトリメチルアミン、トリエチルアミン、N−イ ソブチルジメチルアミン、トリヘキシルアミン、N、N−ジメチル−2−エチル ヘキシルアミン、N−エイコシルジメチルアミン、N−イソプロピル−N−トリ アコンチルメチルアミン、N−ベンジルジメチルアミン、N−エチルジベンジル アミン、N、N−ジイソプロピル−4−t−ブチルベンジルアミン、トリー2− ヒドロキシエチルアミン、N−ドデシルジー2−ヒドロキシエチルアミン、N、 N−ジデシル−2−ヒドロキシエチルアミン、より好ましくは、そのアルキルが l\キシル、オクチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オク タデシルおよび/またはエイコシルであるN−アルキルジエチルー、N−アルキ ルジエチル−1N−アルキル−N−エチルメチル−1N、N−ジアルキルメチル −1およびN、 N−ジアルキルエチルアミン、ならびにこの種のアミンの混合 物である。
第3級アミンと反応させる水性過酸化水素は1−99重量%の濃度を有し得るが 、本発明の好ましい具体例においては50−70%の濃度を有する。より希釈さ れた溶液は多くの場合に望ましいものより多量の水を生成物に与える傾向がある が、過剰の水は、この場合には反応が完了したのちに生成物から除去することが できる。
通常の第3級アミン/過酸化水素反応の場合と同様に、使用する過酸化水素の量 は少なくとも化学量論的量であるべきであるが、一般には15%を超えるモル過 剰であるべきではなく;本件反応は水性過酸化水素をアミンに、好ましくは制御 された速度で、かつ、好ましくは二酸化炭素またはキレート形成剤、たとえばジ エチレントリアミン五酢酸またはエチレンジアミン四酢酸の存在下に、20−1 00℃の、好ましくは60−80℃の温度で添加することにより実施し:この反 応温度を1−24時間維持する。
本発明記載の方法は、反応の少なくとも後半の部分を、有機溶媒としての通常は 液体のポリエチレングリコールまたは界面活性剤の存在下に実施することにおい て、通常の方法とは異なる。初期の反応混合物中におけるこの種の溶媒の存在は 反応の生起を阻害しないであろうが、一般には、有機溶媒の不存在で反応を開始 させ、ついで、反応中に有機溶媒を徐々に添加して反応混合物を撹拌可能な状態 に維持し、かつ/または最終的な反応混合物に0.1−10/1のアミン酸化物 /非イオン性界面活性剤重量比を与えるのが好ましい。
工程中にポリエチレングリコール溶媒を使用する場合には、これは通常は液体で あるもの、すなわち、環境温度で液体であるような平均分子量を有するポリエチ レングリコールまたはポリエチレングリコールの混合物である。
工程中に非イオン性界面活性剤溶媒を使用する場合には、これは、式中のTがそ のアルキル基が4−30個の炭素を含有するアルキルフェニル基であり、Zが4 −30個の炭素を含有するアルキルであり、Z゛が水素または1−3個の炭素を 有するアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基であり、Z″が1−3個の炭素 を有するヒドロキシアルキル基であり、mが1−100の整数である式Z[0C (Z’)HCH!]−OH,T[0C(Z’)HCH2]、OHおよびZC(0 )NZ’Z”の一つに相当する化合物を含有する溶媒である。この化合物は非イ オン性界面活性剤溶媒の一部のみを占めるものであってもよいが、本発明の好ま しい具体例においては、非イオン性界面活性剤の50重量%以上が、好ましくは その少なくとも実質的に全てがこの化合物よりなるものである。
上の各式の第1のものに相当する非イオン性界面活性剤は、酸化エチレンまたは アルキル置換もしくはヒドロキシアルキル置換酸化エチレンと4−30個の炭素 を含有するアルカノールとの、またはこの種のアルカノールの混合物との反応に より製造し得る周知の化合物である。本発明に使用するためには、これらの化合 物は液体であるべきであり:好ましい化合物は、そのmが約50を超えない、好 ましくは2−15の整数であるものである。酸化エチレンから製造した化合物、 すなわちそのZ′が水素であるものも好ましい。特に良好な結果は、ヘキサノー ルのエトキシラードとデカノールのエトキシラードとの混合物、たとえばその酸 化エチレン単位/アルカノール単位のモル比が平均して3である混合物の使用に より得られているが;1種または2種以上の他の4−30個の炭素を含有する直 鎖の、または枝分かれ鎖のアルカノール、たとえばブタノール、イソブタノール 、ヘキサノール、オクタツール、デカノール、ドデカノール、テトラデカノール 、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、オクタデカノール、エイコサノール、 ドコサノール、テトラコサノールまたはトリアコンタノールから生成するものを 含む、上式に相当する他の化合物を使用しても良好な結果が得られている。
上の各式の第2のものに相当する非イオン性界面活性剤は、酸化エチレンまたは アルキル置換もしくはヒドロキシアルキル置換酸化エチレンと、そのアルキル基 が4−30個の炭素を含有するアルキルフェノールとの、またはこの種のアルキ ルフェノールの混合物との反応により製造し得る周知の化合物である。本発明に 使用するためには、これらの化合物は液体であるべきであり:好ましい化合物は 、そのmが約50を超えない、好ましくは2−15の整数であるものである。酸 化エチレンから製造した化合物、すなわちそのZ′が水素であるものも好ましい 。特に良好な結果はノニルフェノールエトキシラード、たとえば、その酸化エチ レン単位/アルキルフェノール単位のモル比が平均して9であるようなエトキシ ラードの使用により得られているが;1種または2種以上の、そのアルキル基が 4−30個の炭素を含有する他のアルキルフェノール、たとえばブチル−、イン ブチル−、ヘキシル−、オクチル−、ノニル−、デシル−、ドデシル−、テトラ デシル−、ヘキサデシル−、オクタデシル−、エイコシル−、トコシル−、テト ラコシルーおよびトリアコンチルフェノールから生成するものを含む、上式に相 当する他の化合物を使用しても良好な結果が得られている。
上の各式の第3のものに相当する非イオン性界面活性剤は、式Z゛Z″NHZ″ NH相当、たとえば2−ヒドロキシエチルアミン、ジー2−ヒドロキシエチルア ミンまたはN−3−ヒドロキシプロピルメチルアミンを式ZCOOHに相当する 脂肪酸、たとえばリシルシン酸、オレイン酸、ラウリン酸、リルン酸、ココ酸、 ステアリン酸またはカプリン酸と反応で製造し得る周知の化合物である。特に良 好な結果はココジェタノールアミンで得られている。
上の各式の一つに相当する界面活性剤が非イオン性界面活性剤溶媒の唯一の成分 でない場合には9.残部には上の他の式の一つに相当する1種または2種以上の 界面活性剤および/または他のいずれかの型の1種または2種以上の液体非イオ ン性界面活性剤よりなるものが可能である。この種の非イオン性界面活性剤(上 記の非イオン性界面活性剤と同様に周知されているもの)の適例は、オレイン酸 ソルビタン;−ラウリン酸ソルビタン;ソルビタン脂肪酸エステルと酸化エチレ ンとの反応生成物ニゲリコール類、たとえばエチレングリコール、ジエチレング リコールおよび1.2−プロパンジオールの脂肪酸(特にラウリン酸)エステル ;ならびに、式中のz、、z’およびmが上記の意味を有する式ZC(0)[0 C(Z’)HCH2]、、OHに相当する化合物である。
反応が完了したのちに、反応混合物を室温に冷却し、ついで、反応混合物が流動 性でない場合には、必要ならば流動化温度に再加熱することができ、反応生成物 を製造した容器から注ぎ出し、またはポンプ移送し得ることが望ましい。生成物 がより低い温度でゲル化し易い生成物である場合には、これに替えて、生成物が もはや流動性でない点にまで温度が低下する前に反応生成物を反応容器から注ぎ 出し、またはポンプ移送することもできる。
本件方法により形成されたアミン酸化物溶液は、水性過酸化水素を使用するため に水を含有する。アミン酸化物を混入することが望まれる水感受性の配合剤にお いても少量の水は許容することができ、比較的多量の水を含有する溶液も水感受 性でない配合剤には使用することができるので、溶液中の全ての水を除去するこ とは必要ではないであろうが、溶液が望ましい量以上の水を含有する場合には通 常の手段により、これを反応混合物から除去する。水の除去は、ときには通常の 蒸留により達成することもできるが、アミン酸化物のあるものは分解温度が比較 的低いので、生成物の分解の可能性を最小限に抑えるために、減圧下で水を除去 するのが好ましい。真空ストリッピングが、水の少なくとも一部を生成物から除 去する特に好ましい方法である。
本発明は、その界面活性剤含有量によってのみでな(、その注入可能性およびポ ンプ移送可能性によっても、組成物を洗剤への混入に関して魅力的なものにする 、高い界面活性剤含有量を有するアミン酸化物組成物を提供することにおいて有 利である、さらに、低い水分含有量を有する組成物は水感受性の配合剤、たとえ ば棒状石鹸および洗剤濃縮物におけるその利点および使用可能性を有し:ポリエ チレングリコールの使用は、水性またはアルコール性の溶媒の使用が粘性を低下 させるのとは対照的に、パーソナルケア配合剤の粘性を増大させる役割を果たす 。
以下の実施例は、本発明を説明するために与えられるものであって、本発明の限 定を意図したものではない。
実施例 I 適当な反応容器に100gのN−テトラデシルジメチルアミンと0.5gのジエ チレントリアミン五酢酸とを装入した。この混合物を二酸化炭素雰囲気下で65 ℃に加熱したのちに、温度のそれ以上の上昇を回避するために冷却しながら、2 3gの70%過酸化水素(15%のモル過剰)を5分間かけて添加した。ついで 温度を75℃に上昇させ、撹拌を容易にするために必要な1000以下の分子量 を有するポリエチレングリコールを添加しながら、この温度に約7時間保った。
この7時間の終了時には全量で55 a+1のポリエチレングリコールを添加し ており、アミンの転化率は95%を超えた。生成物は環境温度で液体であった。
実施例 II 適当な反応容器に100gのN−テトラデシルジメチルアミンと0.5gのジエ チレントリアミン五酢酸とを装入した。この混合物を65℃に加熱したのちに、 温度のそれ以上の上昇を回避するために冷却しながら、23gの70%過酸化水 素(15%のモル過剰)を5分間かけて添加した。
ついで、温度を75℃に上昇させ、撹拌を容易にするために必要な3モルのヘキ サノール/デカノールの混合物のエトキシレートを添加しながら、この温度に約 7時間保った。この7時間の終了時には全量で55m1のエトキシレートを添加 しており、アミンの転化率は95%を超えた。生成物は水様の透明性を有するゲ ルであって、40℃の近傍で融解してポンプ移送可能な液体となった。
実施例 III 適当な反応容器に100gのN−テトラデシルジメチルアミンと0.5gのジエ チレントリアミン五酢酸とを装入した。この混合物を65℃に加熱したのちに、 温度のそれ以上の上昇を回避するために冷却しながら、23gの70%過酸化水 素(15%のモル過剰)を5分間かけて添加した。
ついで、温度を75℃に上昇させ、撹拌を容易にするために最初の7時間中に必 要な9モルのノニルフェノールのエトキシレートを添加して、この温度に約24 時間保った。この7時間の終了時には全量で45社のエトキシレートを添加して おり、アミンの転化率は95を超えた。
生成物は40℃の近傍で融解してポンプ移送可能な液体となるゲルであった。
実施例 IV 適当な反応容器に100gのN−テトラデシルジメチルアミンと0.5gのジエ チレントリアミン五酢酸とを装入した。この混合物を65℃に加熱したのちに、 温度のそれ以上の上昇を回避するために冷却しながら、23gの70%過酸化水 素(15%のモル過剰)を15分間かけて添加した。ついで温度を75℃に上昇 させ、撹拌を容易にするために必要なココジェタノールアミドを添加しながら、 この温度に約7時間保った。
この7時間の終了時には全量で50 mlのアミドを添加しており、アミンの転 化率は95%を超えた。生成物は環境温度で液体であった。
要 約 書 第3級アミンと水性過酸化水素とを、単一の有機溶媒としての、通常は液体のポ リエチレングリコールまたは非イオン性界面活性剤中で反応させることにより、 洗剤組成物における使用に適した注入可能なアミン酸化物の組成物が得られるが 、いかなるものにせよ、非イオン性界面活性剤の少なくとも一部は脂肪族アルコ ールのエトキシレート、アルキルフェノールのエトキシレート、脂肪族アルカノ ールアミド、または式中のTがそのアルキル基が4−30個の炭素を含有するア ルキルフェニル基であり、Zが4−30個の炭素を含有するアルキルであり、Z ′が水素または1−3個の炭素を有するアルキル基もしくはヒドロキシアルキル 基であり、Z”が1−3個の炭素を有するヒドロキシアルキル基であり、mが1 −100の整数である式Z[0C(Z’)HCH!]−OH,T[0C(Z’) HCH2]、OHおよびZC(0)NZ’Z”の一つに相当する他の化合物であ る。この組成物が低い水分含有量を有する場合には、これは水感受性の配合剤、 たとえば棒状石鹸および洗剤濃縮物における使用に適している。
国際調査報告 国際調査報告 IJs 9103061 SA 47B81 61990年5月18日[相]米国(U S )@525,070特表千5−5 07110 (6) イジアナ州70816バトンルージユ・ウエイウッドイジアナ州70810バト ンルーシュ・スタッフオー

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.第3級アミン酸化物と、基本的に通常は液体のポリエチレングリコールまた は非イオン性界面活性剤及び混和物の重量を基準にして0−30%の水とよりな る、非イオン性界面活性剤の少なくとも一部が、式中のTがそのアルキル基が4 −30個の炭素を含有するアルキルフェニル基であり、Zが4−30個の炭素を 含有するアルキルであり、Z′が水素または1−3個の炭素を有するアルキル基 もしくはヒドロキシアルキル基であり、Z′′が1−3個の炭素を有するヒドロ キシアルキル基であり、mが1−100の整数である式Z[OC(Z′)HCH 2]mOH、T[OC(Z′)HCH2]mOHおよびZC(O)NZ′Z′′ の一つに相当する化合物である溶媒との注入可能な液体混和物。
  2. 2.約10重量%より多くない水を含有する請求の範囲1記載の混和物。
  3. 3.アミン酸化物/ポリエチレングリコールまたは非イオン性界面活性剤の重量 比が0.1−10/1の範囲であることを特徴とする請求の範囲1または2記載 の混和物。
  4. 4.上記の第3級アミン酸化物が、式中のRがメチルまたはエチルであり、R′ が6−20個の炭素を含有する第1アルキル基であり、R′′がメチル、エチル および6−20個の炭素を含有する第1アルキル基から独立に選択されたもので ある式RR′R′′NOに相当する化合物であることを特徴とする先行の各請求 の範囲のいずれかに記載されている混和物。
  5. 5.RおよびR′′がメチルであることを特徴とする請求の範囲4記載の混和物 。
  6. 6.上記の第3級アミン酸化物が酸化N−テトラデシルジメチルアミンであるこ とを特徴とする請求の範囲5記載の混和物。
  7. 7.上記の溶媒が基本的に通常は液体のポリエチレングリコールと混和物の重量 を基準にして0−30%の水とよりなるものであることを特徴とする先行の各請 求の範囲のいずれかに記載されている混和物。
  8. 8.上記の溶媒が基本的に非イオン性界面活性剤と混和物の重量を基準にして0 −30%の水とよりなるものであることを特徴とする請求の範囲1−6のいずれ かに記載されている混和物。
  9. 9.上記の非イオン性界面活性剤の少なくとも一部が少なくとも1種の式Z[O C(Z′)HCH2]mOHまたは式T[OC(Z′)HCH2]mOHに相当 する化合物であることを特徴とする請求の範囲8記載の混和物。
  10. 10.上記の式に相当する化合物が単一の界面活性剤溶媒であることを特徴とす る請求の範囲9記載の混和物。
  11. 11.Z′が水素であり、mが2−15の整数であることを特徴とする請求の範 囲10記載の混和物。
  12. 12.上記の非イオン性界面活性剤がヘキサノールのエトキシラートとデカノー ルのエトキシラートとの混合物であることを特徴とする請求の範囲11記載の混 和物。
  13. 13.上記の非イオン性界面活性剤がノニルフェノールエトキシラートであるこ とを特徴とする請求の範囲11記載の混和物。
  14. 14.上記の非イオン性界面活性剤の少なくとも一部が式ZC(O)NZ′Z′ ′に相当する化合物であることを特徴とする請求の範囲8記載の混和物。
  15. 15.上記の式に相当する化合物が単一の非イオン性界面活性剤溶媒であること を特徴とする請求の範囲9記載の混和物。
  16. 16.上記の非イオン性界面活性剤がココジエタノールアミドであることを特徴 とする請求の範囲15記載の混和物。
  17. 17.反応の少なくとも後半の部分を、単一の有機溶媒としての、通常は液体の ポリエチレングリコールまたは非イオン性界面活性剤の存在下に実施し;非イオ ン性界面活性剤の少なくとも一部が、式中のTがそのアルキル基が4−30個の 炭素を含有するアルキルフェニル基であり、Zが4−30個の炭素を含有するア ルキルであり、Z′が水素または1−3個の炭素を有するアルキル基もしくはヒ ドロキシアルキル基であり、Z′′が1−3個の炭素を有するヒドロキシアルキ ル基であり、mが1−100の整数である式Z[OC(Z′)HCH2]mOH 、T[OC(Z′)HCH2]mOHおよびZC(0)NZ′Z′′の一つに相 当する化合物であることを特徴とする、第3級アミンと水性過酸化水素との反応 による第3級アミン酸化物の製造方法。
  18. 18.上記の第3級アミンを60−80℃の温度で少なくとも化学量論的な量の 50−70重量%の濃度を有する過酸化水素水溶液と、最初はポリエチレングリ コールまたは非イオン性界面活性剤の不存在で反応させ、反応中に、反応混合物 が撹拌可能であり続けるようにこれを徐々に添加することを特徴とする請求の範 囲17記載の方法。
  19. 19.上記のポリエチレングリコールまたは非イオン性界面活性剤の添加量が0 .1−10/1の範囲のアミン酸化物/ポリエチレングリコールまたは非イオン 性界面活性剤の重量比および最終的な反応混合物の約30重量%を超えない水分 含有量を与えるようなものであることを特徴とする請求の範囲18記載の方法。
  20. 20.最終的な水の含有量が約10重量%を超えないことを特徴とする請求の範 囲19記載の方法。
  21. 21.反応中に生成する混合物中の水の少なくとも一部を減圧下で除去すること を特徴とする請求の範囲17記載の方法。
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