JPH08301822A - 新規な第4級アンモニウム塩及びそれを含有する柔軟剤組成物 - Google Patents
新規な第4級アンモニウム塩及びそれを含有する柔軟剤組成物Info
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- JPH08301822A JPH08301822A JP11154495A JP11154495A JPH08301822A JP H08301822 A JPH08301822 A JP H08301822A JP 11154495 A JP11154495 A JP 11154495A JP 11154495 A JP11154495 A JP 11154495A JP H08301822 A JPH08301822 A JP H08301822A
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Abstract
柔軟剤基剤として適した化合物、及びそれを含有する柔
軟剤組成物の提供。 【構成】 一般式(I)で表される第4級アンモニウム
塩及びそれを含有する柔軟剤組成物。 【化1】 (式中、R1、R2及びR3は炭素数1〜4のアルキル基等、
R4は炭素数1〜5のアルキレン基等、R5は炭素数11〜21
のアルキル基又はアルケニル基、R6は炭素数10〜20のア
ルキル基又はアルケニル基、 X- は陰イオンを示す。)
Description
ム塩及びそれを含有する柔軟剤組成物に関するものであ
る。詳しくは、各種の繊維に対し優れた柔軟性を付与
し、且つ優れた吸水性及び保存安定性を示し、また生分
解性に優れ自然環境に対し優しい柔軟剤基剤として有用
な新規な第4級アンモニウム塩、及びそれを含有する柔
軟剤組成物に関するものである。
布及び毛髪等の柔軟剤基剤として使用されている化合物
は、2本の長鎖アルキル基を有する第4級アンモニウム
塩であるが、このような第4級アンモニウム塩は生分解
性が十分ではなく、生分解性のより優れた柔軟剤基剤の
開発が望まれている。また、現在、家庭用柔軟剤として
市販されている商品はジ(硬化牛脂アルキル)ジメチル
アンモニウムクロリド等の2本の長鎖アルキル基を有す
る第4級アンモニウム塩を主成分とするものが一般的で
ある。しかしながら、このような第4級アンモニウム塩
は柔軟効果は高いものの、より高い柔軟効果を得ようと
高濃度で処理すると、特に木綿繊維の弾力性を低下させ
たり、本来繊維のもつ吸水性を疎外することがある。更
に上記第4級アンモニウム塩を用いた柔軟剤組成物は、
長期保存を行うとその物理化学的性質により、容易に増
粘したり、ゲル状になったり、あるいは分離したりする
ことがある。これら従来の第4級アンモニウム塩の欠点
を改良するために、本発明者らは一般式(a)
は異なって、炭素数1〜5のアルキル基又はヒドロキシ
アルキル基を示し、R24 は炭素数20〜44の直鎖又は分岐
のアルキル基を示し、n は1〜6の数を示し、X- は陰
イオンを示す。)で表される第4級アンモニウム塩及び
それを含有する柔軟剤組成物を見出し、既に特許出願し
た(特願平6−175227号明細書参照)。しかしながら、
このような柔軟剤も、特に吸水性の面で未だ充分とは言
えない場合があった。
性及び吸水性がより優れた、柔軟剤基剤として適した化
合物、及びそれを含有する柔軟剤組成物を提供すること
である。
を解決すべく鋭意検討した結果、特定の新規第4級アン
モニウム塩が上記目的に最適であることを見出し、本発
明を完成した。すなわち、本発明は、一般式(I)で表
される第4級アンモニウム塩、及びそれを含有する柔軟
剤組成物を提供するものである。。
って、炭素数1〜4の直鎖又は分岐のアルキル基又はヒ
ドロキシアルキル基を示し、R4は炭素数1〜5の直鎖又
は分岐のアルキレン基、アルケニレン基又はヒドロキシ
アルキレン基を示し、R5は炭素数11〜21の直鎖又は分岐
のアルキル基又はアルケニル基を示し、R6は炭素数10〜
20の直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケニル基を示
し、 X- は陰イオンを示す。) また、本発明は、一般式(I)で表される第4級アンモ
ニウム塩、及び一般式(II)で表される第4級アンモニ
ウム塩を含有することを特徴とする柔軟剤組成物を提供
するものである。
って、炭素数1〜4の直鎖又は分岐のアルキル基又はヒ
ドロキシアルキル基を示し、R10 は炭素数1〜5の直鎖
又は分岐のアルキレン基、アルケニレン基又はヒドロキ
シアルキレン基を示し、R11 は炭素数12〜22の直鎖又は
分岐のアルキル基又はアルケニル基を示し、R12 は炭素
数10〜20の直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケニル基
を示し、 X- は陰イオンを示す。) 以下、本発明を詳細に説明する。一般式(I)で表され
る第4級アンモニウム塩において、R1、R2及びR3は同一
もしくは異なって、炭素数1〜4の直鎖又は分岐のアル
キル基又はヒドロキシアルキル基を示すが、好ましくは
メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基である。ま
た、R4は炭素数1〜5の直鎖又は分岐のアルキレン基、
アルケニレン基又はヒドロキシアルキレン基を示すが、
好ましくはメチレン基である。R5は炭素数11〜21の直鎖
又は分岐のアルキル基又はアルケニル基を示すが、好ま
しくは炭素数13〜17の直鎖のアルキル基又はアルケニル
基であり、特に好ましくは炭素数13〜17の直鎖アルキル
基である。R6は炭素数10〜20の直鎖又は分岐のアルキル
基又はアルケニル基を示すが、好ましくは炭素数12〜16
の直鎖のアルキル基又はアルケニル基であり、特に好ま
しくは炭素数12〜16の直鎖アルキル基である。X-は陰イ
オンを示すが、好ましくは、ハロゲン陰イオン(Cl-, B
r-等)、炭素数1〜5のアルキルサルフェート陰イオン
(CH3SO4 - , C2H5SO4 - , C3H7SO4 - 等)等であり、特に
好ましくはCl-, CH3SO4 -, C2H5SO4 -である。
ンモニウム塩の中で特に好ましいものは、R1、R2及びR3
がメチル基、エチル基又はヒドロキシエチル基、R4がメ
チレン基、R5が炭素数13〜17の直鎖アルキル基、R6が炭
素数12〜16の直鎖アルキル基であり、 X- がCl-, CH3SO
4 - 又はC2H5SO4 - である第4級アンモニウム塩である。
一般式(I)で表される第4級アンモニウム塩として
は、たとえば次のような化合物が挙げられる。
ム塩は次のようにして製造される。すなわち、まず常法
に従い、炭素数12〜22のアルデヒドを塩基性触媒の存在
下、アルドール縮合を行い、一般式(III) で表されるア
ルデヒドを得る。
デカナール、テトラデカナール、ヘキサデカナール、オ
クタデカナール、エイコサナール、ドコサナール、9−
オクタデセナールなどが挙げられる。続いて、この一般
式(III) で表されるアルデヒドを、水素化ホウ素ナトリ
ウム、水素化リチウムアルミニウムなどの還元剤、ある
いは金属触媒を用いて接触水素化し、一般式 (IV) で表
されるアルコールを得る。
(V)
-OR13(R13 は炭素数1〜3の低級アルキル基)又はClを
示す。)で表されるハロカルボン酸、その低級アルキル
エステル、あるいはその酸塩化物を用いてエステル化し
て、一般式 (VI)
す。)で表されるハロカルボン酸エステルを得る。ここ
で用いられる一般式(V)で表されるハロカルボン酸、
その低級アルキルエステル、あるいはその酸塩化物(以
下ハロカルボン酸等(V)と略記)としては、モノクロ
ロ酢酸、モノクロロ酪酸、モノクロロカプロン酸、その
低級アルキルエステル、あるいはその酸塩化物が挙げら
れる。ここでアルコール (IV) と、ハロカルボン酸等
(V)との仕込み割合は、モル比にて〔ハロカルボン酸
等(V)〕/〔アルコール (IV) 〕=0.8 〜1.5 が好ま
しく、反応温度は120 〜160 ℃が好ましく、また反応時
間は2〜10時間が好ましい。
ルボン酸エステルと、一般式(VII)
す。)で表される第3級アミンとを反応させ、必要によ
り塩交換して、一般式(I)で表される第4級アンモニ
ウム塩を得る。ここで用いられる第3級アミン(VII) と
しては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチ
ルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリ
エタノールアミンなどが挙げられる。この反応は無溶媒
もしくは必要であればイソプロパノール、エタノール、
アセトンなどの溶媒を用いることができる。ハロカルボ
ン酸エステル (VI) と第3級アミン(VII) との仕込み割
合は、モル比にて〔第3級アミン(VII) 〕/〔ハロカル
ボン酸エステル (VI) 〕=0.8 〜2.5 が好ましく、反応
温度は30〜80℃で、オートクレーブ中で行うのが好まし
い。
ン酸エステルを、一般式(VIII)
で表される第2級アミンと反応させて、一般式(IX)
味を示す。)で表されるエステルアミンを得、このエス
テルアミン(IX)を、一般式(X) R3−X (X) (式中、R3及び Xは前記の意味を示す。)で表される4
級化剤で4級化し、必要に応じて塩交換して、一般式
(I)で表される第4級アンモニウム塩を得ることもで
きる。
ては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジエタノール
アミン、メチルエタノールアミン、ジプロピルアミン、
ジ(イソプロピル)アミン、ジブチルアミン等が挙げら
れる。ハロカルボン酸エステル (VI) と第2級アミン(V
III)との仕込み割合は、モル比にて〔第2級アミン(VII
I)〕/〔ハロカルボン酸エステル (VI) 〕=0.8〜3.0が
好ましく、反応温度は30〜80℃が好ましく、反応時間は
3〜15時間が好ましい。
ライド(メチルクロライド、メチルブロマイド等)、ジ
アルキル硫酸(ジメチル硫酸、ジエチル硫酸等)などが
挙げられる。エステルアミン(IX)と4級化剤(X)との
反応は、イソプロパノール、エタノール、アセトン等の
溶媒の存在下で行われる。この場合エステルアミン(IX)
と4級化剤(X)との仕込み割合は、モル比にて〔エス
テルアミン(IX)〕/〔4級化剤(X)〕=0.8 〜1.5 が
好ましく、反応温度は80〜120 ℃が好ましい。得られた
一般式(I)で表される第4級アンモニウム塩は赤外線
吸収スペクトル、NMR スペクトルからその構造を確認す
ることができる。
ンモニウム塩は、単独で柔軟剤基剤として用いることが
できるが、前記一般式(II)で表される第4級アンモニ
ウム塩を含有する柔軟剤に極少量配合するだけで吸水性
を大幅に改善させることができる。本発明の一般式
(I)で表される第4級アンモニウム塩、及び一般式
(II)で表される第4級アンモニウム塩を含有する柔軟
剤組成物において、これらの配合割合は、第4級アンモ
ニウム塩(I):第4級アンモニウム塩(II)(重量
比)=0.01:99.99 〜50:50が好ましく、 0.1:99.9〜
50:50が更に好ましい。
ム塩と一般式(II)で表される第4級アンモニウム塩の
混合物は次の方法によっても製造できる。即ち、炭素数
12〜22のアルコールを用い、塩基性触媒の存在下、常法
に従いゲルベ反応を行うと、一般式 (IV) で表されるア
ルコールと一般式(IV') で表されるアルコールの混合物
を製造することができる。
ンモニウム塩に導けば、一般式(I)で表される第4級
アンモニウム塩と一般式(II)で表される第4級アンモ
ニウム塩の混合物を得ることができる。
は(II)で表される第4級アンモニウム塩の含有量は、
これらの第4級アンモニウム塩の合計配合量として、3
〜40重量%が好ましく、5〜30重量%が更に好ましい。
これら第4級アンモニウム塩の合計配合量が3重量%未
満の場合、本発明が所望する柔軟効果が得られず、40重
量%を超える場合には、組成物の粘性が増大しハンドリ
ング性が不良となる。また、第4級アンモニウム塩
(I)の配合量と第4級アンモニウム塩(II)の配合量
の重量比(I)/(II)が0.01/99.99 未満になると吸
水性を大幅に改善することができない。
び保存安定性をさらに向上させる目的で、直鎖又は分岐
鎖の炭素数8〜44の飽和又は不飽和アルコールや、直鎖
又は分岐鎖の炭素数8〜36の飽和又は不飽和脂肪酸を、
粘度調整及び保存安定性(ゲル化防止等)の向上のた
め、炭素数1〜4の1価アルコールを配合することがで
きる。また柔軟剤基剤として、上記以外の公知のカチオ
ン化合物(第4級アンモニウム塩、イミダゾリニウム塩
等)、エステル又はアミド等を配合することができる。
また、増粘傾向抑制のため、活性水素を3個以上有する
化合物にエチレンオキシドと必要によりプロピレンオキ
シドおよび/またはトリメチレンオキシドが付加してな
り、重量平均分子量が5,000〜2,000,000であり、分子量
中に占めるオキシエチレン基部分の割合が55重量%以上
であるポリエーテル化合物又はその誘導体を配合するこ
ともできる。更に、本発明の柔軟剤組成物には、組成物
の粘度調整のため、NaCl、CaCl2 、MgCl2 等の無機電解
質を配合することができる。また、組成物のpHを調整す
るために、酸性又はアルカリ性の物質を添加することが
できる。この場合、本発明組成物のpHが1.5 〜6.5 の範
囲内となるように、酸性又はアルカリ性の物質を添加す
ることが、組成物の粘度、保存安定性の点から望まし
い。
て保存しても、その安定性は高いが、更に過酷な保存条
件下での安定化のために、ポリオキシエチレン(5〜50
モル)アルキル又はアルケニル(C12〜C24)エーテルや、
ポリオキシエチレン(5〜50モル)アルキル又はアル
ケニル(C12〜C24)アミン等の非イオン性界面活性
剤、エチレングリコール、プロピレングリコール、尿素
などのハイドロトロープ剤などを、本発明組成物に配合
しても良い。また、本発明組成物には、その外観向上の
ために顔料または染料を、すすぎ時の消泡のためにシリ
コーンを、使用時及び仕上がり後の趣向を良くするため
に香料を配合することもできる。
例を以下に述べるが、本発明組成物の調製方法は、この
製法に限定されるものではない。第4級アンモニウム塩
(I)、又は第4級アンモニウム塩(I)と第4級アン
モニウム塩(II)の混合物を溶融し、あるいはこれら第
4級アンモニウム塩とその他の成分を溶融し、この溶融
物を、攪拌下、60℃に保持されている脱イオン水の中に
徐々に滴下し、エマルジョンを調製する。その後、必要
に応じて、このようにして生成したエマルジョンの中
へ、その他の成分を添加してもよい。更に、あらかじ
め、脱イオン水の替わりに、非イオン性界面活性剤水溶
液を用いてもよい。
分解性、柔軟性及び吸水性がより優れ、柔軟剤基剤とし
て有用である。また本発明の柔軟剤組成物は、各種繊維
に対して、充分な柔軟性、帯電防止性と、優れた弾力性
を付与すると共に、保存安定性及び吸水性が極めて良好
である。
(I)の製造実施例、及び本発明の柔軟剤組成物の実施
例を示し、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではない。
ラスコにエタノール1000mlを入れ、水酸化カリウム 1.5
gを溶かし還流させた。オクタデカナール 268gを2時
間かけて滴下し、その後1時間還流した。溶媒を留去
し、α,β−不飽和アルデヒドを得た。次に攪拌機、冷
却管、温度計、滴下ロートを付けた4つ口フラスコによ
く乾燥したエチルエーテル500ml を入れ、水素化リチウ
ムアルミニウム12gを分散させ、0℃に冷却した。続い
て上記で生成したα,β−不飽和アルデヒドを1000mlの
エチルエーテルに溶解し、3時間かけて滴下した。滴下
後1時間攪拌した後、酢酸エチル20gを加え反応を停止
した。反応液に5%塩酸300ml を加え無機物を溶解し、
油層と水層を分液した。水層をさらにエチルエーテルで
3回抽出し、油層を合わせて飽和食塩水で1回洗浄し
た。硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去した。シリ
カゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン:酢
酸エチル=10:1で溶出される部分を集め、溶媒を減圧
で留去して、2−ヘキサデシル−2−エイコセノールを
155g得た。
口フラスコに2−ヘキサデシル−2−エイコセノール 1
00g、モノクロロ酢酸24gを入れ、 150℃で反応水を留
去させながら8時間反応させ、クロロエステル 110gを
得た。次に攪拌機、温度計を付けたオートクレーブにク
ロロエステル 100g、イソプロピルアルコール20gを入
れ、トリメチルアミン13gを圧入し、60℃で5時間反応
させた。得られた生成物をアセトンで再結晶して82gの
第4級アンモニウム塩を得た。この第4級アンモニウム
塩が下記式(X)で表される構造であることは NMRスペ
クトル、IRスペクトルから確認した。
1210cm-1 実施例2 オクタデカナールの代わりに、オレイルアルコールから
誘導したアルデヒドを用いた以外は、実施例1と同様の
方法で下記式(XI)で表される構造の第4級アンモニウム
塩を得た。
1210cm-1 実施例3 オクタデカナールの代わりに、硬化パームステアリン酸
から誘導したアルデヒドを用いた以外は、実施例1と同
様の方法で下記式(XII) で表される構造の第4級アンモ
ニウム塩を得た。
1210cm-1 実施例4 攪拌機、冷却管、温度計、脱水管を付けた4つ口フラス
コにオクタデカノール270g、水酸化カリウム 2.7gを
入れ、250 ℃で生成する水を留去させながら10時間反応
させた。未反応のオクタデカノールを減圧で留去した
後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、ヘキ
サン:酢酸エチル=10:1で溶出される部分を集め、溶
媒を減圧で留去し、2−ヘキサデシルエイコサノールと
2−ヘキサデシル−2−エイコセノールの93:7(重量
比)の混合物を223 g得た。次に攪拌機、温度計、脱水
管を付けた4つ口フラスコに上記混合物 100g、モノク
ロロ酢酸24gを入れ、150 ℃で反応水を留去させながら
8時間反応させ、クロロエステル112 gを得た。次に攪
拌機、温度計を付けたオートクレーブにクロロエステル
100g、イソプロピルアルコール20gを入れ、トリメチ
ルアミン13gを圧入し、60℃で5時間反応させた。未反
応のトリメチルアミン、溶媒を減圧で留去し、下記式(X
III)で表される第4級アンモニウム塩と式(XIV) で表さ
れる第4級アンモニウム塩との93:7(重量比)の混合
物を110 g得た。
に用いた以外は、実施例4と同様の方法で2−(7−ヘ
キサデセニル)−11−エイコセノールと2−(7−ヘキ
サデセニル)−2,11−エイコサジエノールの95:5(重
量比)の混合物を得た。さらに実施例4と同様にして、
下記式(XV)で表される第4級アンモニウム塩と式(XVI)
で表される第4級アンモニウム塩との95:5(重量比)
の混合物を得た。
ら誘導したアルコールを用いた以外は、実施例4と同様
の方法で、下記式(XVII)で表される第4級アンモニウム
塩と式(XVIII) で表される第4級アンモニウム塩との9
2:8(重量比)の混合物を得た。
と略記)、表2に示す第4級アンモニウム塩(II)(以
下(b) 成分と略記)、及び表3に示す第4級アンモニウ
ム塩(I)と第4級アンモニウム塩(II)の混合物(以
下(c) 成分と略記)を用いて表4に示す組成の液体柔軟
剤組成物を調製した。得られた柔軟剤組成物について、
下記の方法により、それぞれの柔軟性、吸水性の評価を
行い、結果を表5に示した。なお、いずれの配合の場合
もCaCl2 を0.04重量%配合し、また配合物の水への分散
性をさらに良くするためにポリオキシエチレン(21モ
ル)ラウリルエーテルを1.0 重量%配合し、任意成分以
外の残部を水とした。また組成物のpHは塩酸にてpH=4.
0 とした。
DH硬水にて市販洗剤“アタック”(花王株式会社製、登
録商標)にて5回繰り返し洗濯(30リットル洗濯機)を
し、繊維についていた繊維処理剤を除去した後、表4に
示す柔軟剤組成物を第4級アンモニウム塩の合計量が4.
5 gとなるように投入し、25℃、1分間攪拌下で処理し
た。 (b) 評価方法 上記方法で処理した布を室内で風乾後、25℃、65%RHの
恒温恒湿室にて24時間放置した。これらの布について、
ジ硬化牛脂アルキルジメチルアンモニウムクロライド15
重量%からなる柔軟剤20mlで処理した布を対照にして一
対比較を行い、以下の評価基準で評価した。 評価基準 +2:対照より柔らかい +1:対照よりやや柔らかい 0:対照と同じ −1:対照の方がやや柔らかい −2:対照の方が柔らかい (2) 吸水性の評価方法 上記柔軟性の評価方法と同様に処理を行った木綿タオル
を、室内で風乾後、25℃、65%RHの恒温恒湿室にて24時
間放置した。この木綿タオルを3cm×25cmの短冊状に切
りとった。一方、上記恒温恒湿室に、25℃の水を用意
し、タオル片を垂直に保持したまま下から2cmが水中に
没するようにつけ、水を吸わせ、15分後の水の上昇高さ
を測定した。
Claims (5)
- 【請求項1】 一般式(I)で表される第4級アンモニ
ウム塩。 【化1】 (式中、R1、R2及びR3は同一もしくは異なって、炭素数
1〜4の直鎖又は分岐のアルキル基又はヒドロキシアル
キル基を示し、R4は炭素数1〜5の直鎖又は分岐のアル
キレン基、アルケニレン基又はヒドロキシアルキレン基
を示し、R5は炭素数11〜21の直鎖又は分岐のアルキル基
又はアルケニル基を示し、R6は炭素数10〜20の直鎖又は
分岐のアルキル基又はアルケニル基を示し、 X- は陰イ
オンを示す。) - 【請求項2】 R1、R2及びR3がメチル基、エチル基又は
ヒドロキシエチル基、R4がメチレン基、R5が炭素数13〜
17の直鎖アルキル基、R6が炭素数12〜16の直鎖アルキル
基であり、 X- がCl-, CH3SO4 - 又はC2H5SO4 - である請
求項1記載の第4級アンモニウム塩。 - 【請求項3】 請求項1記載の一般式(I)で表される
第4級アンモニウム塩を含有することを特徴とする柔軟
剤組成物。 - 【請求項4】 請求項1記載の一般式(I)で表される
第4級アンモニウム塩、及び一般式(II)で表される第
4級アンモニウム塩を含有することを特徴とする柔軟剤
組成物。 【化2】 (式中、R7、R8及びR9は同一もしくは異なって、炭素数
1〜4の直鎖又は分岐のアルキル基又はヒドロキシアル
キル基を示し、R10 は炭素数1〜5の直鎖又は分岐のア
ルキレン基、アルケニレン基又はヒドロキシアルキレン
基を示し、R11 は炭素数12〜22の直鎖又は分岐のアルキ
ル基又はアルケニル基を示し、R12 は炭素数10〜20の直
鎖又は分岐のアルキル基又はアルケニル基を示し、 X-
は陰イオンを示す。) - 【請求項5】 一般式(I)で表される第4級アンモニ
ウム塩と一般式(II)で表される第4級アンモニウム塩
との配合割合が、(I):(II)(重量比)=0.01:9
9.99 〜50:50であることを特徴とする請求項4記載の
柔軟剤組成物。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP11154495A JP3583505B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 新規な第4級アンモニウム塩及びそれを含有する柔軟剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP11154495A JP3583505B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 新規な第4級アンモニウム塩及びそれを含有する柔軟剤組成物 |
Publications (2)
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JPH08301822A true JPH08301822A (ja) | 1996-11-19 |
JP3583505B2 JP3583505B2 (ja) | 2004-11-04 |
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JP11154495A Expired - Fee Related JP3583505B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 新規な第4級アンモニウム塩及びそれを含有する柔軟剤組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3583505B2 (ja) |
Cited By (5)
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