JPH09504332A - 洗剤混合物の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 エトキシル化脂肪酸部分グリセリドの存在下、水および有機溶媒の不存在下に、既知の方法で第二級または第三級アミンとアルキル化剤とを反応させることによって、好ましい低粘度の洗剤混合物が得られる。このような生成物は、界面活性製剤の製造に適当である。

Description

【発明の詳細な説明】 洗剤混合物の製法 発明の分野 本発明は、選択したノニオン性界面活性剤の存在下にアミンをアルキル化する ことを含んで成る洗剤混合物の製法、該方法によって得られる生成物、並びに該 生成物の界面活性製剤中における用途に関する。 従来の技術 両性または双性イオン性界面活性剤は、皮膚適合性が高く、洗浄性に優れてい る。そのため、そのような界面活性剤は、多くの界面活性製剤の調製に特に適当 である。そのような界面活性剤は、最も簡単な場合、第二級または第三級アミン とクロロ酢酸ナトリウムとの反応によって、アルキルベタインを生成することに よって合成する。脂肪酸アミドアミンまたはイミダゾリンと、クロロ酢酸ナトリ ウムとの反応を行うと、グリシネート型の両性界面活性剤が生成する。アルキル 化剤としてアクリレートを使用すると、アミノプロピオネートが生成する。上記 のような化合物は多くの文献に記載されている。文献の例として、パーフュム・ コスメティク・アローム(Ｐarf．Ｃosm．Ａrom．)、７０、６７(１９８６年)、 ＨＡＰＰＩ、７０(１９８６年１１月)、およびソープ・コズメティクス・ケミカ ル・スペシャルティーズ(Ｓoap Ｃosm．Ｃhem．Ｓpec．)、４６(１９９０年４ 月)が挙げられる。 両性または双性イオン性界面活性剤の製造において特に関心が持たれているの は、輸送および貯蔵の費用を低下するために、高濃度であり、しかも流動性であ る生成物を製造することである。また、生成物の本来の優れた皮膚適合性を、残 留する未反応アルキル化剤によって損なってはならず、過剰な電解質含量によっ て相分離が起こることも回避すべきである。 上記問題の一種またはそれ以上を解決するために、多くの提案がなされてきた 。ドイツ連邦共和国特許出願公開ＤＥ−Ａ２９２６４７９[ゴルトシュミット(Ｇ oldschmidt)]には、アルキルアミドベタインの製法であって、反応をpＨ７.５〜 １０.５で行うことにより、残留アルキル化剤量を最少限にする方法が記載 されている。ドイツ連邦共和国特許出願公開ＤＥ−Ａ２０６３４２４[レボ(Ｒew o)]も、イミダゾリンのアルキル化においてpＨを調節するという、同類の方法を 開示している。 ドイツ連邦共和国特許出願公開ＤＥ−Ａ１４０４０８８７(ゴルトシュミット) によると、アニオン性界面活性剤の存在下、水溶液またはアルコール溶液中で第 四級化反応を行うことにより、流動性の水性ベタイン分散液が得られる。更に、 イギリス国特許出願公開ＧＢ−Ａ２０２２１２５により、ラウリル硫酸ナトリウ ム水溶液の存在下に、Ｃ₁₂／Ｃ₁₄ヤシ油アルキルジメチルアミンをクロロ酢酸ナ トリウムでアルキル化し得ることが知られている。しかし、これら両文献には、 アルキル化反応中に水の存在は絶対不可欠であり、水が無いと、ラメラ液晶構造 を有する非流動性生成物が生成し得ると、特に指摘されている。すなわち、上記 方法によると、高濃度の界面活性剤ペーストが得られるが、該ペーストは水不含 有ではない。 活性物質含量が少なくとも７０重量％である、ポンプ輸送可能な流動性ベタイ ンの他の製法が、欧州特許出願公告ＥＰ−Ｂ１０２４３６１９(ゴルトシュミッ ト)により知られている。該文献によると、出発物質として融点が３０℃までの アミドアミンのみを使用し、第四級化反応は、水を２０重量％まで含有し得る有 機溶媒中で、クロロ酢酸カリウムまたはアンモニウムによって行う。このような 方法を工業的規模で行うことは、ほとんど不可能である。なぜなら、アルキル化 反応完了後に有用生成物から溶媒を除去する必要があるが、そのための装置に多 くの費用がかかるからである。 更に、欧州特許出願公告ＥＰ−Ｂ１０３０２３２９(ゴルトシュミット)による と、従来の第四級化方法によって得たベタイン水溶液を蒸発により濃縮して所望 の水含量とし、次いで鉱酸を添加してpＨ１〜４.５に調節することによって、含 量約４０重量％の流動性ベタインペーストが得られる。 欧州特許出願公開ＥＰ−Ａ２０３５３５８０(ゴルトシュミット)によると、得 られる溶液のノニオン性界面活性剤含量を好ましくは３〜２０重量％とするよう な量のノニオン性界面活性剤の存在下に、水溶液または水／アルコール溶液中で 第四級化反応を行うことによって、流動性の高濃度ベタイン水溶液(場合により 、低級脂肪族アルコールを含有する)が得られる。適当なノニオン性界面活性剤 はとりわけ、脂肪酸ポリエチレンオキシドエステルである。他の適当な界面活性 剤(ただし、特に好ましいものではない)としてはＨＬＢ値１４〜２０の脂肪アル コールアルコキシレートが挙げられる。該文献の開示によると、第四級化は水お よび／またはアルコール(好ましくはエタノール)の存在下に行うべきであり、親 水性の非常に高いノニオン性界面活性剤(例えばエチレンオキシド１２０単位を 有するポリソルベート)を、第四級化反応前、または好ましくは反応後にベタイ ンに加えて、粘度を低下すべきである。従って、この方法においても、水不含有 生成物は得られない。もう一つの欠点は、ベタインと、高親水性ノニオン性界面 活性剤との混合物の生成が不可避であるということである。そのようなノニオン 性界面活性剤は、不充分な発泡性の故に、化粧品生成物または食器洗剤には適さ ない。 従って、本発明の課題は、従来技術の問題点の無い、無水形態の両性界面活性 剤を提供することであった。 発明の説明 本発明は、洗剤混合物の製法であって、エトキシル化脂肪酸部分グリセリドの 存在下、水および有機溶媒の不存在下に、既知の方法で第二級または第三級アミ ンとアルキル化剤とを反応させることを含んで成る方法に関する。 驚くべきことに、エトキシル化脂肪酸部分グリセリドは、第二級または第三級 アミンの第四級化のための溶媒として特に適当であるので、その工程において、 水、アルコールまたは他の有機溶媒を使用する必要が無いということがわかった 。 アミン 適当なアミン成分は、第二級、およびとりわけ第三級のアミンである。適当な 出発物質は、例えば、式(Ｉ): [式中、Ｒ¹は炭素原子数６〜２２のアルキルおよび／またはアルケニル基であり 、 Ｒ²は水素または炭素原子数１〜４のアルキル基であり、Ｒ³は炭素原子数１〜４ のアルキル基である。] で示されるジアルキルアミンおよび好ましくはトリアルキルアミンである。 その例は、ヘキシルメチルアミン、ヘキシルジメチルアミン、オクチルジメチ ルアミン、デシルジメチルアミン、ドデシルメチルアミン、ドデシルジメチルア ミン、ドデシルエチルメチルアミン、Ｃ₁₂／Ｃ₁₄ヤシ油アルキルジメチルアミン 、ミリスチルジメチルアミン、セチルジメチルアミン、ステアリルジメチルアミ ン、ステアリルエチルメチルアミン、オレイルジメチルアミン、Ｃ₁₆／Ｃ₁₈獣脂 アルキルジメチルアミン、およびそれらの工業用混合物である。 他の適当な出発物質は、式(II): [式中、Ｒ⁴ＣＯは炭素原子数６〜２２／二重結合数０または１〜３の脂肪族アシ ル基であり、nは０または１〜３の数であり、Ｒ²およびＲ³は前記と同意義であ る。] で示されるアミドアミンである。 アミドアミンは、合成化学的方法によって得られる既知の物質である。例えば 、その一製法は、脂肪酸をジアミンでアミド化することを含んで成る。アミドア ミンの例は、炭素原子数６〜２２の脂肪酸、すなわちカプロン酸、カプリル酸、 カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ス テアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、ペトロセリン酸、 リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸、アラキン酸、カドレイン酸、ベ ヘン酸およびエルカ酸並びにそれらの工業用混合物と、Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノ エチルアミン、Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ,Ｎ−ジエチルアミノ エチルアミンおよびＮ,Ｎ−ジエチルアミノプロピルアミンとの反応生成物であ る。Ｃ₁₂／Ｃ₁₄ヤシ油脂肪酸Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミドを使用する ことが好ましい。 他の適当なアミンは、式(III): [式中、Ｒ⁵ＣＯは炭素原子数６〜２２／二重結合数０または１〜３の脂肪族アシ ル基であり、Ｒ⁶はＲ⁵ＣＯと同意義であるか、または基Ｎ(ＣＨ₂)₂ＯＨである。 ]で示されるイミダゾリンである。 このような物質も既知で、例えばエチレンジアミンと２モルの脂肪酸とを環化 縮合することによって得られる。 その例は、前記脂肪酸とエチレンジアミンまたはアミノエチルエタノールアミ ンとの縮合生成物、好ましくはラウリン酸またはＣ₁₂／Ｃ₁₄ヤシ油脂肪酸から誘 導したイミダゾリンである。 エトキシル化脂肪酸部分グリセリド 本発明の方法において使用するエトキシル化脂肪酸部分グリセリドは、好まし くは、脂肪酸鎖中に炭素原子８〜２２個を有する脂肪酸モノグリセリドおよびジ グリセリドの工業用混合物の、エチレンオキシド平均１〜１０モル(とりわけ５ 〜９モル)付加物である。その例は、ヤシ油脂肪酸モノおよびジグリセリドのエ チレンオキシド平均５〜９モル付加物、とりわけ工業用Ｃ₈／Ｃ₁₈ヤシ油脂肪酸 モノグリセリドのエチレンオキシド平均７モル付加物[セチオール(Ｃetiol、商 標)ＨＥ、ヘンケル社(Ｈenkel ＫＧaＡ; ドイツ国デュッセルドルフ)の製品]で ある。 アミンと、エトキシル化脂肪酸部分グリセリドとは、モル比１５:１ないし１: １で使用し得る。得られる洗剤混合物の性能に関して、１０：１ないし２：１の モル比が特に好ましいことがわかった。 アルキル化剤 アルキル化剤として、ハロカルボン酸およびそのアルカリ金属塩またはエステ ルを使用し得る。クロロ酢酸ナトリウムを使用することが、入手容易な故に好ま しい。アミンとハロカルボン酸またはその塩とは、モル比１:０.８ないし１:１. ３、好ましくはモル比１:１ないし１:１.２で使用し得る。 第四級化 アミンの第四級化またはベタイン化は、既知の方法で行い得る。ただし、既知 の方法と異なって、他の溶媒(とりわけ水またはアルコール)は、特に必要ない。 アルキル化反応は通例、７０〜１０５℃の温度で行い、１〜１０時間、好ましく は３〜７時間の後に完了する。 アルキル化剤を充分確実に反応させるために、反応をpＨ７〜１１、好ましく はpＨ８〜１０で行うことが有利であるとわかった。残留アルキル化剤量を最少 限にするための他の方法は、ドイツ連邦共和国特許出願公開ＤＥ−Ａ１３９３９ ２６４(ヘンケル)に記載されているように、アルキル化反応終了時に、反応混合 物に限定的過剰量のアミノ酸(とりわけグリシン)を加えることである。 第四級化は、水の不存在下に行う。しかし、本発明の方法によって得られる洗 剤混合物を、水不含有形態ではない濃厚物として市販する場合は、第四級化後に 生成物を希釈して、固体含量が例えば３０〜６０重量％の低粘度濃厚物とし得る 。 洗剤混合物 本発明の方法によって洗剤混合物が得られるが、これは水で希釈して、固体含 量３０〜６０重量％の高濃度低粘度生成物とすることができ、また、本発明の方 法による洗剤混合物は、長期間貯蔵しても安定である(すなわち、分離、および 塩の沈澱の兆候を示さない)。もう一つの利点は、とりわけ水不含有混合物は微 生物汚染に対して充分安定なので、通常の防腐剤を添加する必要が無いというこ とである。従って、本発明の洗剤混合物は、化粧品生成物用に特に有利である。 本発明の洗剤混合物は、清浄性に優れていると同時に、発泡性および乳化性も 良好である。本発明の洗剤混合物は、配合物として市販し、必要時に製剤に加工 してよく、また、直接他の界面活性剤および成分と組み合わせてもよい。 ベタイン３０〜４０重量％、エトキシル化脂肪酸モノグリセリド１０〜５０重 量％、遊離脂肪酸０〜１０重量％、塩０〜１０重量％および水４０〜４５重量％ (ただし、成分全部で１００重量％とする)を含有する水性配合物は、低粘度で、 洗浄性、発泡性および乳化性に優れ、皮膚科学的に安全であり、易生分解性であ り、他の通常の成分を加えることによって、例えば優れた食器手洗い用洗剤に調 製し得る。 工業的適用 本発明の方法によって得られる洗剤混合物は、優れた洗剤性能と、高い皮膚適 合性を有する。しかも、充分生分解性である。洗剤混合物を水で希釈して、活性 物質含量５５〜６０重量％の貯蔵可能な低粘度濃厚物を生成し得る。 本発明の方法によって得られる洗剤混合物は、界面活性製剤、例えば洗濯洗剤 、食器洗剤および清浄製剤並びにヘアケア製剤およびボディケア製剤の製造に使 用し得る。洗剤混合物は、そのまま、または水で希釈してから使用し得、製剤に 対して１〜９０重量％、好ましくは１０〜７５重量％の量で存在する。 以下の実施例は、本発明を制限することなく説明するものである。 実施例 実施例１ Ｃ₁₂／Ｃ₁₄ヤシ油脂肪酸アミドプロピルＮ,Ｎ−ジメチルアミノベタイン／Ｃ₈ ／Ｃ₁₈ヤシ油脂肪酸モノグリセリド・７ＥＯ(セチオールＨＥ) 工業用Ｃ₈／Ｃ₁₈ヤシ油脂肪酸モノグリセリドのエチレンオキシド平均７モル 付加物(セチオールＨＥ、ヘンケル社の製品)(３１０kg、６６５モル)を、蒸気加 熱１m³攪拌容器に入れ、８５℃に加熱した。次いで、クロロ酢酸ナトリウム(１ ５８kg、１３５０モル)を、攪拌しながら加えた。その後、水素化Ｃ₁₂／Ｃ₁₄ヤ シ油脂肪酸アミドプロピルＮ,Ｎ−ジメチルアミン(４０９kg、１１９６モル)を １時間にわたって加えた後、混合物を９０℃に保った(pＨは８.５〜９に調節し た)。添加後、アミン値が７となり、それ以上低下しなくなるまで、更に５時間 反応させた。下記組成の生成物が得られた: ベタイン ５５重量％ ヤシ油脂肪酸モノグリセリドエトキシレート ３８重量％ ヤシ油脂肪酸 ５重量％ 塩 ２重量％ 実施例２ セチオールＨＥ(１３０kg)および水(５２５kg)の混合物中で、水素化Ｃ₁₂／Ｃ₁₄ ヤシ油脂肪酸アミドプロピルＮ,Ｎ−ジメチルアミン(４００kg)と、クロロ酢 酸ナトリウム(１５６kg)とを、実施例１と同様に、攪拌しながら反応させた。 下記組成の低粘度ベタイン濃厚物が得られた: ベタイン ３５重量％ ヤシ油脂肪酸モノグリセリドエトキシレート １０重量％ ヤシ油脂肪酸 ４重量％ 塩 ８重量％ 水 ４３重量％

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 プラット・ケラルト、エステル スペイン国エー‐08328アレラ、ギレラス 18番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．洗剤混合物の製法であって、エトキシル化脂肪酸部分グリセリドの存在下 、水および有機溶媒の不存在下に、既知の方法で第二級または第三級アミンとア ルキル化剤とを反応させることを含んで成る方法。 ２．式(Ｉ): [式中、Ｒ¹は炭素原子数６〜２２のアルキルおよび／またはアルケニル基であり 、Ｒ²は水素または炭素原子数１〜４のアルキル基であり、Ｒ³は炭素原子数１〜 ４のアルキル基である。] で示される第二級または第三級アミンを使用する請求項１記載の方法。 ３．式(II): [式中、Ｒ⁴ＣＯは炭素原子数６〜２２／二重結合数０または１〜３の脂肪族アシ ル基であり、nは０または１〜３の数であり、Ｒ²およびＲ³は前記と同意義であ る。] で示されるアミドアミンを使用する請求項１記載の方法。 ４．式(III): [式中、Ｒ⁵ＣＯは炭素原子数６〜２２／二重結合数０または１〜３の脂肪族アシ ル基であり、Ｒ⁶はＲ⁵ＣＯと同意義であるか、または基Ｎ(ＣＨ₂)₂ＯＨである。 ] で示されるイミダゾリンを使用する請求項１記載の方法。 ５．脂肪酸鎖中に炭素原子８〜２２個を有する脂肪酸モノグリセリドおよびジ グリセリドの工業用混合物の、エチレンオキシド平均１〜１０モル付加生成物を 使用する請求項１〜４のいずれかに記載の方法。 ６．アミンと、エトキシル化脂肪酸部分グリセリドとを、モル比１５:１ない し１:１で使用する請求項１〜５のいずれかに記載の方法。 ７．アルキル化剤として、ハロカルボン酸またはそのアルカリ金属塩もしくは エステルを使用する請求項１〜６のいずれかに記載の方法。 ８．アミンと、ハロカルボン酸またはその塩とを、モル比１:０.８ないし１: １.３で使用する請求項１〜７のいずれかに記載の方法。 ９．アルキル化を７０〜１０５℃の範囲の温度で行う請求項１〜８のいずれか に記載の方法。 １０．アルキル化を１〜１０時間行う請求項１〜９のいずれかに記載の方法。 １１．アルキル化をpＨ７〜１１で行う請求項１〜１０のいずれかに記載の方 法。