KR20110100399A - Gemini surfactants, preparing method thereof and fabric softner comprising thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제미니형 계면활성제, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 섬유 유연제에 관한 것으로, 본 발명의 제미니형 계면활성제는 하기 화학식 1 로 표현되는 것을 특징으로 한다:
<화학식 1>

Figure pat00029

본 발명의 제미니형 계면활성제는 물에 대한 용해도가 우수하여 투명한 제형을 구현할 수 있으며, 수용액상에서 제형이 안정하다.The present invention relates to a gemini-type surfactant, a preparation method thereof, and a fabric softener including the same, wherein the gemini-type surfactant of the present invention is represented by the following Chemical Formula 1:
<Formula 1>
Figure pat00029

Gemini-type surfactant of the present invention is excellent in solubility in water to implement a transparent formulation, the formulation is stable in aqueous solution.

Description

제미니형 계면활성제, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 섬유 유연제 {Gemini surfactants, preparing method thereof and fabric softner comprising thereof}Gemini surfactants, preparation method thereof and fabric softener comprising the same

본 발명은 제미니형 계면활성제, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 섬유 유연제에 관한 것으로, 구체적으로는, 물에 대한 용해성이 우수하여 투명한 제형을 구현할 수 있으며, 수용액상에서 제형이 안정하고, 친환경적인 제미니형 계면활성제, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 섬유 유연제에 관한 것이다.
The present invention relates to a gemini-type surfactant, a method for preparing the same, and a fabric softener including the same. Specifically, the present invention provides a transparent formulation having excellent solubility in water, and a stable formulation in an aqueous solution, and an eco-friendly gemini-type. It relates to a surfactant, a preparation method thereof and a fabric softener comprising the same.

최근 환경에 대한 관심이 높아지면서 생체친화적인 계면활성제에 대한 연구가 많아지고 있다. 이에 에스테르나 아미드와 같이 분해가 가능한 기능기를 포함하는 그룹이 분자내에 도입되어 있는 양이온 계면활성제를 개발하는 연구가 많이 진행되었으며, 그 결과로 아미도아민의 4급 암모늄염(JP-1994-345704), 아미도에스터아민의 4급 암모늄염(JP-1994-336466), 이미다졸린 에스터계의 양이온성 계면활성제(JP-3739429, USP-5427697)들이 등장하였다. 이 중에서 섬유 유연용 양이온 계면활성제로 가장 많은 주목을 받은 형태는 알카놀아민에 지방산으로 에스테르를 형성한 뒤 4급화를 한 에스터쿼트(esterquat)이다. 그러나, 에스터쿼트는 에스테르를 포함하지 않는 동일 구조에 비해 섬유 유연 효과가 떨어진다. 이를 보완하기 위한 많은 기술들이 개발되었고, 그 한 가지 방법은 2개 이상의 장쇄의 알킬그룹을 포함하는 구조를 만드는 것이다. 그 예로 GB-602048, USP-4237016, WO-9849132 등에는 트리에탄올아민에 디카르복실산과 지방산을 이용하여 2개 이상의 알킬 장쇄를 도입한 여러 가지 구조의 양이온 계면활성제가 개시되어 있다. Recently, with increasing interest in the environment, research on biocompatible surfactants is increasing. Many studies have been carried out to develop cationic surfactants in which a group containing degradable functional groups such as esters and amides is introduced into the molecule. As a result, quaternary ammonium salts of amidoamines (JP-1994-345704), Quaternary ammonium salts of amidoesteramine (JP-1994-336466), imidazoline ester-based cationic surfactants (JP-3739429, USP-5427697) have appeared. Of these, the most popular form of cationic surfactant for fiber casting is esterquat, which is quaternized after forming esters with fatty acids in alkanolamines. However, esterquat is inferior in fiber softening effect compared with the same structure which does not contain ester. Many techniques have been developed to compensate for this, and one way is to make structures containing two or more long chain alkyl groups. For example, GB-602048, USP-4237016, WO-9849132 and the like disclose various cationic surfactants in which two or more alkyl long chains are introduced by using dicarboxylic acid and fatty acid in triethanolamine.

그러나, 상기 알킬 장쇄를 두개 이상 포함하는 구조는 소수성이 높아져서 물에 대한 용해성이 떨어지기 때문에 투명한 제형의 구현이 어려운 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 USP-5399272, USP-6608024, USP-6630441, USP-6686331, USP-6884767, USP-6916781, USP-6943144, USP-6995131, USP-7018974, USP-7037887 등은 농축 시스템을 도입하고 여기에 적당한 용제를 첨가물로 이용하여 투명한 제형을 만드는 다양한 방법을 개시하고 있다. 그러나, 이 방법은 농축시스템에만 적용될 수 있으며 용제를 많이 써야 하는 단점이 있다.However, a structure containing two or more alkyl long chains has a disadvantage in that it is difficult to implement a transparent formulation because of its high hydrophobicity and poor solubility in water. To solve this problem, USP-5399272, USP-6608024, USP-6630441, USP-6686331, USP-6884767, USP-6916781, USP-6943144, USP-6995131, USP-7018974, USP-7037887, etc. Various methods are disclosed herein for making transparent formulations using suitable solvents as additives. However, this method can be applied only to the concentration system and has the disadvantage of using a lot of solvent.

USP-5282983, JP-1995-059792 에는 알킬 장쇄를 비대칭으로 도입한 새로운 구조의 양이온 계면활성제가 개시되어 있다. 이 구조는 두 개의 알킬 장쇄로 높은 컨디셔닝 효과를 가지면서, 동시에 투명한 제형을 구현할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 알킬 장쇄를 비대칭으로 도입하기 위해 에스테르와 아미드를 동시에 가지는 이 구조는 물이 많은 제형에서는 안정성이 떨어지는 단점이 있다. USP-5282983, JP-1995-059792 discloses a cationic surfactant of a novel structure with an asymmetric introduction of alkyl long chains. This structure has a high conditioning effect with two alkyl long chains, and at the same time has the advantage of implementing a transparent formulation. However, this structure having esters and amides at the same time to introduce alkyl long chains asymmetrically has a disadvantage of poor stability in water-rich formulations.

KR-2009-0030702에서는 두 개의 친수성기 및 두 개의 소수성기를 포함하고 극성이 큰 연결기가 도입되어 있는 제미니형 계면활성제의 제조 방법을 제공하였으나 구조가 복잡하고 제조가 어려워서 용이하게 제조하기가 어려운 단점이 있다.
KR-2009-0030702 provides a method for producing a gemini-type surfactant which includes two hydrophilic groups and two hydrophobic groups and a large linking group is introduced, but it has a disadvantage in that the structure is complicated and difficult to manufacture easily. .

상기의 문제점을 해결하고자 본 발명의 목적은 물에 대한 용해성이 우수하여 투명한 제형을 구현할 수 있으며, 수용액상에서 제형이 안정하고, 친환경적인 제미니형 계면활성제, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 섬유 유연제를 제공하는 것이다. An object of the present invention to solve the above problems is to implement a transparent formulation having excellent solubility in water, the formulation is stable in an aqueous solution, to provide an environment-friendly Gemini-type surfactant, a manufacturing method thereof and a fabric softener comprising the same It is.

상기의 목적을 달성하고자 본 발명은, The present invention to achieve the above object,

하기 화학식 1 로 표현되는 제미니형 계면활성제를 제공한다:It provides a Gemini type surfactant represented by the following formula (1):

<화학식 1><Formula 1>

Figure pat00001
Figure pat00001

(화학식 1 에서,(In Formula 1,

R1 은 탄소수 5 내지 30의 알킬 또는 아미도알킬이며, R 1 is alkyl having 5 to 30 carbon atoms or amidoalkyl,

R2 는 탄소수 5 내지 30의 알케닐이며,R 2 is alkenyl having 5 to 30 carbon atoms,

R3, R4 및 R5 는 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 5 의 알킬이며, R 3 , R 4 And R 5 is the same or different, and each independently substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 5 carbon atoms,

R6 는 상기 R3 와 동일하거나 CH2CHOHCH2OH, CH2CHOHCH2Cl, CH2CH2CN, CH2CH2COOCH3, CH2CH2COOH 또는 CH2CH2OH이며,R 6 Is R 3 Is the same as or CH 2 CHOHCH 2 OH, CH 2 CHOHCH 2 Cl, CH 2 CH 2 CN, CH 2 CH 2 COOCH 3 , CH 2 CH 2 COOH or CH 2 CH 2 OH,

X 는 할로겐 원소 또는 CH3SO4 - 이며,X is a halogen atom or CH 3 SO 4 -, and

n 은 1 내지 10의 정수이다)
n is an integer from 1 to 10)

상기 화학식 1 에서, R3 내지 R6 가 모두 -CH3 이고, n 은 1 일 수 있다.
In Chemical Formula 1, R 3 to R 6 Are all —CH 3 , and n may be 1.

본 발명의 다른 목적을 달성하고자 본 발명은,The present invention to achieve another object of the present invention,

하기 화학식 2 의 에피할로히드린과 하기 화학식 3 의 아민을 반응시켜 제 1 소수기를 도입시키는 제 1 소수기 도입 단계;A first hydrophobic group introduction step of reacting epihalohydrin of Formula 2 with an amine of Formula 3 to introduce a first hydrophobic group;

상기 제 1 소수기가 도입된 생성물을 알케닐아민과 반응시켜 제 2 소수기를 도입시키는 제 2 소수기 도입 단계; 및 A second hydrophobic group introduction step of introducing a second hydrophobic group by reacting a product into which the first hydrophobic group is introduced with alkenylamine; And

상기 도입된 제 2 소수기의 아민을 4급 아민으로 전환시키는 4급 아민화 단계를 포함하는 제미니형 계면활성제의 제조 방법을 제공한다:Provided is a process for preparing a gemini-type surfactant comprising a quaternary amination step of converting the introduced amine of the second hydrophobic group into a quaternary amine:

<화학식 2><Formula 2>

Figure pat00002
Figure pat00002

(화학식 2 에서,(In Formula 2,

Y 는 O 또는 S 이며,Y is O or S,

X 는 할로겐 원소이며,X is a halogen element,

p 는 1 내지 10 의 정수이다.)p is an integer from 1 to 10.)

<화학식 3><Formula 3>

Figure pat00003
Figure pat00003

(화학식 3 에서,(In Formula 3,

R1 은 탄소수 5 내지 30의 알킬 또는 아미도알킬이며, R 1 is alkyl having 5 to 30 carbon atoms or amidoalkyl,

R3 또는 R4 는 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 5 의 알킬이다)
R 3 Or R 4 Are the same or different and each is independently substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 5 carbon atoms)

상기 알케닐아민은 하기 화학식 4 로 표현될 수 있다:The alkenylamine may be represented by the following Chemical Formula 4:

<화학식 4><Formula 4>

Figure pat00004
Figure pat00004

(화학식 4 에서,(In Formula 4,

R2 는 탄소수 5 내지 30의 알케닐이다)
R 2 is alkenyl having 5 to 30 carbon atoms)

상기 4급 아민화 단계는 상기 제 1 및 제 2 소수기가 도입된 생성물을 알킬할라이드 및 수산화나트륨과 반응시켜 수행될 수 있다.
The quaternary amination step may be performed by reacting the product into which the first and second hydrophobic groups are introduced with alkyl halide and sodium hydroxide.

상기 4급 아민화 단계는 상기 제 1 및 제 2 소수기가 도입된 생성물을 글리시돌, 에피할로히드린, 아크릴로니트릴, 메틸아크릴레이트, 아크릴산, 비닐알콜, 포름알데히드 및 아세트알데히드로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 혼합물인 3급화제와 반응시켜 3급 아민을 형성한 후에, 디메틸설포네이트 또는 알킬할라이드와 반응시켜 수행할 수 있다.
The quaternary amination step is a group consisting of glycidol, epihalohydrin, acrylonitrile, methyl acrylate, acrylic acid, vinyl alcohol, formaldehyde and acetaldehyde into which the first and second hydrophobic groups are introduced. The reaction may be carried out by reacting with a tertiary agent selected solely or in a mixture to form a tertiary amine, followed by reaction with dimethylsulfonate or alkyl halide.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은In order to achieve another object of the present invention

상기 본 발명의 제미니형 계면활성제를 포함하는 섬유 유연제를 제공한다.
It provides a fabric softener comprising the gemini-type surfactant of the present invention.

본 발명의 제미니형 계면활성제는 물에 대한 용해도가 증가하여 투명한 제형을 구현할 수 있어 상업적 잇점이 있으며, 수용액상에서 제형이 안정할 뿐 아니라 기존의 제미니형 계면활성제에 비해 제조가 용이하다.Gemini-type surfactants of the present invention have a commercial advantage of being able to implement a transparent formulation by increasing the solubility in water, the formulation is not only stable in aqueous solution, it is easier to manufacture than conventional gemini-type surfactant.

본 발명의 제미니형 계면활성제는 유화력, 분산성, 세정력 및 다른 물질과의 상용성등이 우수하며, 보다 낮은 농도에서 임계 미셀 형성 능력, 표면 장력 저하 능력등을 나타낸다.Gemini-type surfactant of the present invention is excellent in emulsifying power, dispersibility, detergency and compatibility with other materials, and exhibits the ability to form critical micelles and lower surface tension at lower concentrations.

본 발명의 제미니형 계면활성제는 유연효과, 저장 안정성, 정전기 방지성 등의 물성이 양호하고 특히 컨디셔닝 효과가 우수하여 섬유 유연제의 용도로 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 보습력도 우수하여 세정제, 보습제등 다양하게 이용될 수 있다.Gemini-type surfactant of the present invention has a good physical properties such as softening effect, storage stability, antistatic properties, in particular excellent conditioning effect can be used as a fabric softener, as well as excellent moisturizing power, various detergents, moisturizers, etc. Can be used.

본 발명의 제미니형 계면활성제는 식물성 오일에서 유래된 성분으로 제조되며, 생분해성을 가지고 있어 친환경적이다.
Gemini-type surfactants of the present invention are made from components derived from vegetable oils, and are biodegradable and environmentally friendly.

이하, 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice.

본 발명은 하기 화학식 1 로 표현되는 제미니형 계면활성제를 제공한다:The present invention provides a Gemini type surfactant represented by the following formula (1):

<화학식 1><Formula 1>

Figure pat00005
Figure pat00005

상기 화학식 1 에서, R1 은 탄소수 5 내지 30의 알킬 또는 아미도알킬이며, R2 는 탄소수 5 내지 30의 알케닐이며, R3, R4 및 R5 는 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 5 의 알킬이며, R6 는 상기 R3 와 동일하거나 CH2CHOHCH2OH, CH2CHOHCH2Cl, CH2CH2CN, CH2CH2COOCH3, CH2CH2COOH 또는 CH2CH2OH이며, X 는 할로겐 원소 또는 CH3SO4 - 이며, n 은 1 내지 10의 정수일 수 있다. 바람직하게는, 상기 화학식 1 에서, R3 내지 R6 가 모두 -CH3 이고, n 은 1 일 수 있다. In Formula 1, R 1 is alkyl or amidoalkyl having 5 to 30 carbon atoms, R 2 is alkenyl having 5 to 30 carbon atoms, R 3 , R 4 And R 5 are the same or different, each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 5 carbon atoms, R 6 Is R 3 Equivalent to CH 2 CHOHCH 2 OH, CH 2 CHOHCH 2 Cl, CH 2 CH 2 CN, CH 2 CH 2 COOCH 3 , CH 2 CH 2 COOH or CH 2 CH 2 OH, X is a halogen element or CH 3 SO 4 And n may be an integer from 1 to 10. Preferably, in Chemical Formula 1, R 3 to R 6 Are all —CH 3 , and n may be 1.

상기 화학식 1 로 표현되는 제미니형 계면활성제는 소수성기로 알킬기를 가지는 아민과 소수성기로 알케닐기를 가지는 아민이 히드록시기를 포함하는 연결기로 연결된 구조이다. 상기 제미니형 계면활성제는 2 개의 소수성기를 포함하여 컨디셔닝 효과가 우수하다. 또한, 소수성기인 R1 과 R2 는 각각 장쇄 알킬기와 장쇄 알케닐기로서 서로 다른 구조인 바, 이로 인해 높은 비대칭성을 가져 상기 제미니형 계면활성제는 투명한 제형의 구현이 용이하며, 상기 R1 과 R2 는 식물성 오일에서 유래된 작용기로 친환경적이라 할 수 있다.
Gemini type surfactant represented by the formula (1) is a structure in which the amine having an alkyl group and the amine having an alkenyl group with a hydrophobic group is connected to a linking group containing a hydroxy group. The gemini-type surfactant includes two hydrophobic groups and has an excellent conditioning effect. In addition, the hydrophobic groups R 1 and R 2 have different structures as long-chain alkyl groups and long-chain alkenyl groups, respectively, and thus have a high asymmetry. Thus, the gemini surfactants are easy to implement a transparent formulation, and R 1 and R 2 is an environmentally friendly functional group derived from vegetable oils.

본 발명은 또한, 제 1 소수기 도입 단계; 제 2 소수기 도입 단계; 및 4급 아민화 단계를 포함하는 제미니형 계면활성제의 제조 방법을 제공한다. 상기 방법에 의해 서로 다른 2 개의 소수성기를 포함하는 아민을 연결시켜 물에 대한 용해성 및 컨디셔닝 효과가 우수한 계면활성제를 제조할 수 있다. 또한, 제조 방법이 단순하여 공정이 단순하고 제조가 용이하다.
The invention also provides a first hydrophobic group introduction step; Introducing a second hydrophobic group; And a quaternary surfactant comprising a quaternary amination step. By the above method, an amine including two different hydrophobic groups may be linked to prepare a surfactant having excellent solubility in water and a conditioning effect. In addition, the manufacturing method is simple, the process is simple and easy to manufacture.

상기 제 1 소수기 도입 단계는 하기 화학식 2 의 에피할로히드린과 하기 화학식 3 의 아민을 반응시켜 제 1 소수기를 도입시키는 단계이다:The step of introducing the first hydrophobic group is a step of introducing the first hydrophobic group by reacting epihalohydrin of the formula (2) with an amine of the formula (3):

<화학식 2><Formula 2>

Figure pat00006
Figure pat00006

상기 화학식 2 에서, Y 는 O 또는 S 이며, X 는 할로겐 원소이며, p 는 1 내지 10 의 정수이다. In Formula 2, Y is O or S, X is a halogen element, p is an integer of 1 to 10.

<화학식 3><Formula 3>

Figure pat00007
Figure pat00007

상기 화학식 3 에서, R1 은 탄소수 5 내지 30의 알킬 또는 아미도알킬이며, R3 또는 R4 는 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 5 의 알킬이다. In Formula 3, R 1 is alkyl or amidoalkyl having 5 to 30 carbon atoms, R 3 Or R 4 is the same or different and is each independently substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 5 carbon atoms.

상기 화학식 2 의 에피할로히드린은 제 1 소수기를 포함하는 아민과 제 2 소수기를 포함하는 아민을 연결하는 연결기의 역할을 한다. 상기 화학식 2 의 에피할로히드린과 상기 화학식 3 의 아민이 반응하여 결합되는 반응은 하기 반응식 1 과 같으며, 이의 구체적인 예는 하기 반응식 2 내지 4 에 나타내었다: Epihalohydrin of Formula 2 serves as a linking group connecting the amine including the first hydrophobic group and the amine including the second hydrophobic group. The reaction in which the epihalohydrin of Formula 2 is reacted with the amine of Formula 3 is combined with Scheme 1, and specific examples thereof are shown in Schemes 2 to 4 below:

<반응식 1><Scheme 1>

Figure pat00008
Figure pat00008

<반응식 2><Scheme 2>

Figure pat00009
Figure pat00009

<반응식 3><Scheme 3>

Figure pat00010
Figure pat00010

<반응식 4><Scheme 4>

Figure pat00011
Figure pat00011

상기 반응식 1 에 나타난 바와 같이, 제 1 소수기 도입 단계에서 상기 화학식 2 로 표현되는 에피할로히드린의 할로겐 원자는 상기 화학식 3 의 제 1 소수기를 포함하는 아민으로 치환된다. 상기 화학식 2 의 아민은 지방산에서 유래된 알킬기로 치환된 아민으로서, 구체적으로 상기 반응식 2 는 라우릴산에서 유래된 알킬기로 치환된 아민과 에피할로히드린의 반응을 나타낸 것이며, 상기 반응식 3 은 스테아린산에서 유래된 알킬기로 치환된 아민과 에피할로히드린과의 반응을 나타낸 것이다. As shown in Scheme 1, the halogen atom of epihalohydrin represented by Chemical Formula 2 in the first hydrophobic group introduction step is substituted with an amine including the first hydrophobic group of Chemical Formula 3. The amine of Formula 2 is an amine substituted with an alkyl group derived from a fatty acid. Specifically, Scheme 2 shows a reaction of epihalohydrin with an amine substituted with an alkyl group derived from lauryl acid. The reaction of epihalohydrin with an amine substituted with an alkyl group derived from stearic acid is shown.

상기 반응식 1 의 반응은 구체적으로, 교반기와 항온조가 장착된 플라스크에 에피할로히드린을 가한 뒤, 여기에 상기 화학식 3 의 아민을 가하고 온도를 유지하면서 1 내지 10 시간 교반하면서 수행될 수 있다. 반응온도는 -10 내지 40 ℃일 수 있으며, 바람직하게는 0 내지 10 ℃일 수 있다. 반응온도가 -10 ℃ 미만인 경우 반응속도가 매우 느리며 결합이 제대로 일어나지 않을 수 있으며, 반응온도가 40 ℃를 초과하는 경우 부반응이 일어날 수 있으며, 아민은 알킬할라이드뿐 아니라 에폭사이드 링과도 반응하여 생성물의 분석이 불가능할 정도로 복잡한 구조가 형성될 수 있다.
Specifically, the reaction of Scheme 1 may be performed by adding epihalohydrin to a flask equipped with a stirrer and a thermostat and then adding the amine of Formula 3 thereto and maintaining the temperature for 1 to 10 hours while stirring. The reaction temperature may be -10 to 40 ℃, preferably 0 to 10 ℃. If the reaction temperature is less than -10 ℃, the reaction rate is very slow and the bond may not occur properly, if the reaction temperature exceeds 40 ℃ side reaction may occur, the amine reacts with the epoxide ring as well as the alkyl halide product Complex structures can be formed that are impossible to analyze.

상기 제 2 소수기 도입 단계는 상기 제 1 소수기가 도입된 생성물을 알케닐아민과 반응시켜 제 2 소수기를 도입시키는 단계이다. The step of introducing the second hydrophobic group is a step of introducing a second hydrophobic group by reacting a product into which the first hydrophobic group is introduced with alkenylamine.

상기 알케닐아민은 하기 화학식 4 로 표현될 수 있다:The alkenylamine may be represented by the following Chemical Formula 4:

<화학식 4><Formula 4>

Figure pat00012
Figure pat00012

상기 화학식 4 에서, R2 는 탄소수 5 내지 30의 알케닐이다. In Formula 4, R 2 is alkenyl having 5 to 30 carbon atoms.

상기 제 1 소수기가 도입된 생성물을 알케닐아민과 반응시켜 제 2 소수기를 도입시키는 일반적인 반응은 하기 반응식 5 로 나타낼 수 있으며, 상기 반응식 2 내지 4 에서 생성된 생성물을 올레일아민과 반응시켜 제 2 소수기를 도입하는 구체적인 반응은 하기 반응식 6 내지 8 과 같다:A general reaction of introducing a second hydrophobic group by reacting a product having the first hydrophobic group introduced therein with an alkenylamine may be represented by Scheme 5 below, and reacting the product produced by Schemes 2 to 4 with oleylamine to give a second reaction. Specific reaction for introducing a hydrophobic group is as in Schemes 6-8:

<반응식 5>Scheme 5

Figure pat00013
Figure pat00013

<반응식 6><Scheme 6>

Figure pat00014
Figure pat00014

<반응식 7><Reaction Scheme 7>

Figure pat00015
Figure pat00015

<반응식 8><Reaction Scheme 8>

Figure pat00016
Figure pat00016

상기 반응식 5 에 의하면, 상기 제 1 소수기 도입 단계에서 생성된 생성물을 알케닐아민과 반응시키면 제 1 소수기가 연결되어 있는 에피할로히드린의 에폭사이드 고리가 열리면서 제 2 소수기를 포함하는 아민과 결합되게 되고 이 과정에서 히드록시기가 생성된다. According to Scheme 5, when the product generated in the first hydrophobic group introduction step is reacted with alkenylamine, the epoxide ring of epihalohydrin to which the first hydrophobic group is linked opens and binds to the amine including the second hydrophobic group. This process produces a hydroxyl group.

상기 반응식 5 의 반응은 용매의 존재하에 또는 용매가 없는 상태에서 진행될 수 있다. 구체적으로는, 상기 제 1 소수기 도입 단계에서 생성된 생성물을 반응기에 가하거나, 용매내에 분산시킨 뒤, 알케닐아민을 가하고 교반을 하여 상기 반응식 5 의 반응을 수행할 수 있다. 반응 온도는 20 내지 100 ℃일 수 있으며, 바람직하게는 30 내지 60 ℃일 수 있다. 반응 온도가 20 ℃ 미만인 경우 반응 속도가 느려질 수 있으며, 100 ℃를 초과하는 경우 부반응으로 수율이 낮아질 수 있으며, 반응물 또는 생성물의 분해가 일어날 수 있을 뿐 아니라 생성물인 3급 아민이 추가로 반응을 진행하여 4급화가 된 물질이 생성될 수 있다. 반응 시간은 4 내지 24 시간일 수 있으며, 바람직하게는 7 내지 10 시간일 수 있다. 반응 시간이 4 시간 미만인 경우 반응이 제대로 진행되지 않을 수 있으며, 24 시간을 초과하는 경우 반응이 지연되어 부반응이 일어나서 수득율이 낮아질 수 있으며, 장시간의 반응에 의해 생성물인 3급 아민의 추가적인 반응이 진행될 수 있다. 상기 반응에 사용하는 용매는 당업계에 공지된 것이 제한없이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 끓는점이 낮아 제거가 용이한 물, 알코올, 에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
The reaction of Scheme 5 may be performed in the presence of a solvent or in the absence of a solvent. Specifically, the product of the first hydrophobic group introduction step may be added to the reactor, or dispersed in a solvent, followed by addition of alkenylamine and stirring to perform the reaction of Scheme 5. The reaction temperature may be 20 to 100 ° C, preferably 30 to 60 ° C. If the reaction temperature is less than 20 ℃ reaction rate may be slow, if it exceeds 100 ℃ the reaction rate may be lowered as a side reaction, the decomposition of the reactant or product may occur as well as the product tertiary amine further proceeds the reaction Thereby quaternized material can be produced. The reaction time may be 4 to 24 hours, preferably 7 to 10 hours. If the reaction time is less than 4 hours, the reaction may not proceed properly, and if it exceeds 24 hours, the reaction may be delayed, resulting in side reactions, resulting in low yield, and further reaction of the tertiary amine as a product may proceed by a long time reaction. Can be. The solvent used in the reaction can be used without limitation, those known in the art, but preferably used alone or a mixture thereof selected from the group consisting of water, alcohol, ethylene glycol and propylene glycol, which has a low boiling point and is easy to remove. Can be.

상기 4급 아민화 단계는 상기 제 2 소수기 도입 단계에서 도입된 제 2 소수기의 아민을 4급 아민으로 전환시키는 단계이다. The quaternary amination step is a step of converting the amine of the second hydrophobic group introduced in the second hydrophobic group introduction step into a quaternary amine.

제 2 소수기의 아민을 4급 아민으로 전환시키는 방법은 3급 아민을 거치지 않고 4급 아민으로 직접 전환시키는 방법 또는 3급 아민을 거쳐 4급 아민으로 전환시키는 방법이 있다. The method of converting the amine of the second hydrophobic group into a quaternary amine includes a method of directly converting to a quaternary amine without passing through a tertiary amine or converting to a quaternary amine via a tertiary amine.

상기 제 2 소수기의 아민을 4급 아민으로 직접 전환시키는 방법은 상기 제 1 및 제 2 소수기가 도입된 생성물을 알킬할라이드 및 수산화나트륨과 반응시키는 방법이다. 상기 제 1 및 제 2 소수기가 도입된 생성물을 수산화나트륨의 존재하에 반응시켜 제 2 소수기의 아민이 직접적으로 4급 아민으로 전환될 수 있다. The method of directly converting the amine of the second hydrophobic group into a quaternary amine is a method of reacting a product into which the first and second hydrophobic groups are introduced with an alkyl halide and sodium hydroxide. The amine of the second hydrophobic group can be directly converted to a quaternary amine by reacting the product into which the first and second hydrophobic groups are introduced in the presence of sodium hydroxide.

상기 알킬할라이드는 하기 화학식 5 로 표현될 수 있다:The alkyl halide may be represented by the following formula (5):

<화학식 5><Formula 5>

Figure pat00017
Figure pat00017

상기 화학식 5 에서, R5 는 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 5 의 알킬이며, 상기 X 는 할로겐 원소이다. In Formula 5, R 5 is substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 5 carbon atoms, and X is a halogen element.

아민과 알킬할라이드를 수산화나트륨의 부재하에 반응시키는 경우 일반적으로 하기 반응식 9 와 같은 반응이 일어나게 된다:When the amine and the alkyl halide are reacted in the absence of sodium hydroxide, a reaction such as the following scheme 9 generally occurs:

<반응식 9><Reaction Scheme 9>

Figure pat00018
Figure pat00018

상기 반응식 9 에 의하면, 아민과 알킬할라이드의 반응에 의해 4급 아민이 생성되면서 잉여로 HX가 생성되게 된다. 이 때 생성된 HX는 미만응 아민과 염을 생성하기 때문에 반응이 진행되기 어려워진다. 따라서, 본 발명에서는 수산화나트륨의 존재하에 반응시켜 잉여로 생성된 HX를 소듐염화시켜 반응의 진행을 원활히 하였다. According to Scheme 9, while the quaternary amine is produced by the reaction of the amine and the alkyl halide, HX is excessively generated. The HX produced at this time forms a salt with a less than amine, making the reaction difficult to proceed. Therefore, in the present invention, by reacting in the presence of sodium hydroxide, the excess HX is sodium chloride to facilitate the progress of the reaction.

수산화나트륨의 존재하에서 상기 제 1 및 제 2 소수기가 도입된 생성물과 상기 화학식 5 의 알킬할라이드의 반응은 하기 반응식 10 과 같다:The reaction of the product into which the first and second hydrophobic groups are introduced in the presence of sodium hydroxide and the alkyl halide of Formula 5 is shown in Scheme 10 below:

<반응식 10><Reaction formula 10>

Figure pat00019
Figure pat00019

상기 반응식 10 에 의하면, 수산화나트륨의 존재하에 제 1 및 제 2 소수기가 도입된 생성물과 알킬할라이드가 반응하여 제 2 소수기의 아민이 4급 아민으로 전환되고, 잉여로 생성되는 HX는 수산화나트륨에 의해 염화된다. 또한, 상기 반응식 10 에 의해 생성되는 4 급 아민은 화학식 1 에서 R5 와 R6 가 동일하게 된다. According to Scheme 10, the product in which the first and second hydrophobic groups are introduced and the alkyl halide react in the presence of sodium hydroxide to convert the amine of the second hydrophobic group into a quaternary amine, and the excess HX is produced by sodium hydroxide. Chloride. In addition, in the quaternary amine produced by Scheme 10, R 5 and R 6 in Formula 1 are the same.

상기 제 2 소수기의 아민을 3급 아민을 거쳐 4급 아민으로 전환시키는 방법은 상기 제 1 및 제 2 소수기가 도입된 생성물을 3급화제와 반응시켜 3급 아민을 형성한 후에, 이를 디메틸설포네이트 또는 알킬할라이드와 반응시키는 방법이다. The method of converting the amine of the second hydrophobic group into a quaternary amine via a tertiary amine is carried out by reacting the product into which the first and second hydrophobic groups are introduced with a tertiary agent to form a tertiary amine, which is then dimethylsulfonate. Or a reaction with an alkyl halide.

상기 3 급화제는 글리시돌, 에피할로히드린, 아크릴로니트릴, 메틸 아크릴레이트, 아크릴산, 비닐알콜, 포름알데히드 및 아세트알데히드로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 소수기가 도입된 생성물과 상기 3급화제로 에피할로히드린이 반응하여 제 2 소수기의 아민이 3급 아민으로 전환되는 반응은 하기 반응식 11 과 같으며, 3급화제로 포름알데히드를 사용한 반응은 하기 반응식 12 와 같다:The tertiary agent may be used alone or a mixture thereof selected from the group consisting of glycidol, epihalohydrin, acrylonitrile, methyl acrylate, acrylic acid, vinyl alcohol, formaldehyde and acetaldehyde. Epihalohydrin reacts with the product into which the first and second hydrophobic groups are introduced and the tertiary agent converts the amine of the second hydrophobic group into a tertiary amine, as shown in Scheme 11 below. The reaction with formaldehyde is shown in Scheme 12 below:

<반응식 11><Reaction Scheme 11>

Figure pat00020
Figure pat00020

<반응식 12><Reaction Scheme 12>

Figure pat00021
Figure pat00021

상기 반응식 11 및 12 에 나타난 바와 같이, 제 1 및 제 2 소수기가 도입된 생성물을 3급화제와 반응시키면, 제 2 소수기의 아민이 3급 아민으로 전환되고, 이를 디메틸설포네이트 또는 알킬할라이드와 반응시키면 3급 아민이 4급 아민으로 전환된다. 이의 반응은 하기 반응식 13 및 14 와 같다. As shown in Schemes 11 and 12, when the product into which the first and second hydrophobic groups are introduced is reacted with a tertiary agent, the amine of the second hydrophobic group is converted into a tertiary amine, which is then reacted with dimethylsulfonate or alkyl halide. Tertiary amine is then converted to quaternary amine. Its reaction is shown in the following schemes 13 and 14.

<반응식 13><Reaction Scheme 13>

Figure pat00022
Figure pat00022

<반응식 14>Scheme 14

Figure pat00023

Figure pat00023

상기 본 발명의 제미니형 계면활성제는 화장품, 세제, 목욕용품, 두발용품 등 계면활성제가 사용되는 조성물이라면 그 제형에 관계없이 다양한 조성물에 사용될 수 있다. 본 발명의 제미니형 계면활성제는 물에 대한 용해성이 우수하고 수용액상에서도 안정하므로 조성물을 다양한 형태로 제형화하는데 어려움이 없다. 또한, 본 발명의 제미니형 계면활성제는 세정력, 유화안정력 및 보습력도 우수하므로 상기와 같이 다양한 조성물에 포함될 수 있다. Gemini-type surfactant of the present invention can be used in a variety of compositions irrespective of the formulation, so long as it is a composition in which a surfactant, such as cosmetics, detergents, bath products, hair products. Gemini-type surfactant of the present invention is excellent in solubility in water and stable in aqueous solution, there is no difficulty in formulating the composition in various forms. In addition, the Gemini-type surfactant of the present invention can also be included in a variety of compositions as described above because it is also excellent in washing power, emulsion stability and moisturizing power.

구체적으로는, 본 발명의 계면활성제는 섬유 유연제에 사용될 수 있다. 본 발명의 계면활성제를 포함하는 섬유 유연제는 섬유 유연효과가 우수할 뿐만 아니라 투명한 제형을 구현할 수 있으며, 상안정성도 우수하다. Specifically, the surfactants of the present invention can be used in fabric softeners. The fabric softener including the surfactant of the present invention not only has an excellent fiber softening effect but also can realize a transparent formulation, and also has excellent phase stability.

본 발명의 계면활성제는 상기 섬유 유연제에 대하여 3 내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 3 중량부 미만으로 포함되는 경우 섬유 유연효과가 미미할 수 있으며, 30 중량부를 초과하여 포함되는 경우 투명성이 저하될 수 있다. Surfactant of the present invention may be included in 3 to 30 parts by weight based on the fabric softener. When included in less than 3 parts by weight of the fiber softening effect may be insignificant, when included in more than 30 parts by weight may reduce transparency.

상기 섬유유연제는 상기 계면활성제 외에 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위내에서 당업계에 공지된 성분을 더 포함할 수 있다. 구체적인 성분 및 그 함량은 당업자가 임의로 조절할 수 있다. 구체적으로 최종 조성물의 상안정성을 위해 안정화제, BHT, BHA, 아스코르빈산등의 항산화제를 사용할 수 있으며, 킬레이팅제로 EDTA(에틸렌디아민테트라아세테이트), NTA(나이트릴로트리아세테이트), 구연산 등 유기산들이 사용될 수 있다. 여기서, 다가 유기산들은 경시변화에 대한 pH의 완충작용도 할 수 있다. 또한, 향, 색소, 항균제, 이염방지제, 재오염방지제, 소포제, 공정제, 방부제, 주름방지제등을 포함할 수 있다.
The fabric softener may further include components known in the art within the scope of not impairing the object of the present invention in addition to the surfactant. Specific components and their contents can be arbitrarily adjusted by those skilled in the art. Specifically, antioxidants such as stabilizers, BHT, BHA, ascorbic acid may be used for phase stability of the final composition, and organic acids such as EDTA (ethylenediaminetetraacetate), NTA (nitrilotriacetate) and citric acid as chelating agents. Can be used. Here, the polyvalent organic acids may also buffer the pH against time change. In addition, it may include flavors, pigments, antibacterial agents, anti-inflammation agents, anti-contamination agents, antifoaming agents, process agents, preservatives, anti-wrinkle agents and the like.

이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 이는 본 발명의 설명을 위한 것일 뿐, 이로 인해 본 발명의 범위가 제한되지 않는다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. This is for the purpose of illustrating the invention only, and thus the scope of the invention is not limited.

<< 실시예Example 1>  1> 제미니형Gemini 계면활성제의 제조 Preparation of Surfactants

1-1. 1-1. 에피클로로히드린과Epichlorohydrin and 디메틸라우릴아민과의With dimethyllaurylamine 반응 reaction

기계식 교반기, 항온조, 냉각기, 온도계 및 증류장치가 장착된 4구 플라스크에 9.3g (1당량)을 가한 뒤, 항온조의 온도를 10 ℃로 유지하면서 10분간 안정화하고, 여기에 21.3g(1당량)의 디메틸라우릴아민을 가해 주면서 교반을 시작하였다. 디메틸라우릴아민의 첨가 후, 반응기의 온도를 10 ℃로 유지하면서 5시간에 걸쳐 교반하였다. 이 후, 노란빛의 점도 있는 생성물을 얻었다. NMR 분석을 통하여 디메틸라우릴아민이 선택적으로 에피클로로히드린의 클로라이드 부분만을 치환하였음을 확인하였다. (1H-NMR(CDCl3) δ= 0.89(s,3H), 1.23-1.32(m,18H), 1.41-1.48(m,2H), 2.19 -2.24(m,8H), 2.67-2.88(2m,2H), 3.21-3.25(m,1H), 3.56(s,2H))9.3 g (1 equivalent) is added to a four-necked flask equipped with a mechanical stirrer, thermostat, cooler, thermometer, and distillation unit, and then stabilized for 10 minutes while maintaining the temperature of the thermostat at 10 ° C, where 21.3 g (1 equivalent) Stirring was started while adding dimethyl laurylamine. After addition of dimethyllaurylamine, stirring was continued over 5 hours while maintaining the temperature of the reactor at 10 ° C. After this, a yellowish viscous product was obtained. NMR analysis confirmed that dimethyllaurylamine optionally substituted only the chloride portion of epichlorohydrin. (1H-NMR (CDCl3) δ = 0.89 (s, 3H), 1.23-1.32 (m, 18H), 1.41-1.48 (m, 2H), 2.19-2.24 (m, 8H), 2.67-2.88 (2m, 2H ), 3.21-3.25 (m, 1H), 3.56 (s, 2H))

1-2. 1-2. 올레일Orail 아민 결합 반응 Amine coupling reaction

상기 실시예 1-1의 반응기의 항온조의 온도를 상온으로 조절하고, 30 g의 에틸렌글리콜 과 26.7g의 올레일 아민을 가한 후, 온도를 40 ℃로 유지하면서 5시간 동안 교반을 하여 맑은 노란빛의 점도 높은 생성물을 얻었다. 반응이 종결된 후, 아민값은 101.3%, 3급 아민값은 8.7%, 산값은 3.1% 이었다. 반응물의 분석은 A.O.C.S. 분석법 (Official Method Te 2a-64, 1987)으로 아민가와 산가를 측정하였다.The temperature of the thermostat of the reactor of Example 1-1 was adjusted to room temperature, 30 g of ethylene glycol and 26.7 g of oleyl amine were added, followed by stirring for 5 hours while maintaining the temperature at 40 ° C. A product with high viscosity was obtained. After the reaction was completed, the amine value was 101.3%, the tertiary amine value was 8.7%, and the acid value was 3.1%. Analysis of the reactants is described in A.O.C.S. Amine and acid values were determined by the method (Official Method Te 2a-64, 1987).

1-3. 1-3. 4급화Grade 4 (( 3급화Class 3 경유) Via)

실시예 1-2 의 반응기에 20 g의 에틸렌글리콜을 가하고 에피클로로히드린 10g을 서서히 적가해 주면서 3시간 동안 반응을 진행하여서 실시예 2에 비해 조금 진해진 맑은 노란 빛의 생성물을 얻었다. 생성물의 총 아민값은 73.2% 이었으며, 이에 해당하는 디메틸설페이트 9.5 g을 반응기에 첨가한 뒤 항온조의 온도를 60~70 ℃로 조절해 주면서 4시간 동안 교반해 주면서 반응을 진행 시킨 후 4급화하여 반응을 종결하였다.
20 g of ethylene glycol was added to the reactor of Example 1-2 and 10 g of epichlorohydrin was slowly added dropwise to react for 3 hours to obtain a clear yellowish product, which was slightly darker than Example 2. The total amine value of the product was 73.2%, 9.5 g of the corresponding dimethyl sulfate was added to the reactor, and the reaction was performed while stirring for 4 hours while controlling the temperature of the thermostat at 60-70 ° C., followed by quaternization. Terminated.

<< 실시예Example 2>  2> 3급화를3rd grade 경유하지 않고 직접  Directly without 4급화하여In class 4 제미니형Gemini 계면활성제의 제조 Preparation of Surfactants

실시예 1-2 의 반응기에 디메틸설페이트 19 g을 첨가한 뒤 항온조의 온도를 60~70 ℃로 조절해 주면서 6시간 동안 교반해 주면서 반응을 진행시킨 후 4급화하여 반응을 종결하여 제미니형 계면활성제를 제조하였다.
After adding 19 g of dimethylsulfate to the reactor of Example 1-2, the reaction was continued while stirring for 6 hours while adjusting the temperature of the thermostat to 60-70 ° C., followed by quaternization to terminate the reaction. Was prepared.

<< 실시예Example 3 내지 7> 섬유  3 to 7> fiber 유연제의Softener 제조 Produce

상기 실시예 1의 계면활성제를 이용하여 하기 표 1 의 조성으로 당업계에 공지된 통상적인 방법으로 섬유 유연제를 제조하였다. Using the surfactant of Example 1 to prepare a fabric softener in a conventional manner known in the art in the composition of Table 1 below.

실시예
3
Example
3
실시예
4
Example
4
실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 실시예 7Example 7
실시예 1의 제미니형 계면활성제Gemini Type Surfactant of Example 1 1515 1313 1010 1010 1010 디알킬에스테르형 4차 암모늄염Dialkyl ester quaternary ammonium salt -- 22 55 -- 22 소듐자일렌설포네이트Sodium xylenesulfonate 1One 1One 1One 1One 1One 구연산Citric acid 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 incense 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 기타Etc 적량Quantity 적량Quantity 적량Quantity 적량Quantity 적량Quantity 정제수Purified water 잔량Balance 잔량Balance 잔량Balance 잔량Balance 잔량Balance

<< 비교예Comparative example 1 내지 3>  1 to 3

상기 실시예 3 내지 7 과 동일한 방법으로 하기 표 2 의 조성으로 섬유 유연제를 제조하였다. In the same manner as in Examples 3 to 7 to prepare a fabric softener in the composition of Table 2.

성분ingredient 비교예
1
Comparative example
One
비교예
2
Comparative example
2
비교예
3
Comparative example
3
N,N-디(올레일에스터에틸),N-메틸,N-히드록시에틸암모늄메틸설페이트N, N-di (oleylesterethyl), N-methyl, N-hydroxyethylammoniummethyl sulfate 1818 1313 1010 디알킬에스테르아마이드 4급염Dialkyl ester amide quaternary salt 55 77 소듐자일렌설포네이트Sodium xylenesulfonate 1One 1One 1One 구연산Citric acid 0.50.5 0.50.5 0.50.5 incense 0.50.5 0.50.5 0.50.5 기타Etc 적량Quantity 적량Quantity 적량Quantity 정제수Purified water 잔량Balance 잔량Balance 잔량Balance

<< 실험예Experimental Example 1> 탁도 평가 1> Turbidity Rating

       상기 실시예 및 비교예의 섬유 유연제 조성물의 초기 및 온도조건별 경시변화에 의한 투명도를 탁도계(Turbidimeter 2100AN)를 이용하여 탁도(NTU값)를 측정한 후 투명 액상 제형에 대한 경시 물성 안정성을 다음 평가기준에 따라 판정하여 그 결과를 하기 표 3 에 나타내었다. After measuring the turbidity (NTU value) using a turbidimeter (Turbidimeter 2100AN) for the transparency of the fabric softener composition of the Examples and Comparative Examples by time and temperature conditions, the following evaluation criteria Judgment was carried out according to the results, and the results are shown in Table 3 below.

10NTU미만: 완전투명 ◎Below 10 NTU: Fully transparent ◎

10NTU이상 ~ 30NTU미만: 미현탁 투명 ○10 NTU or more ~ less than 30 NTU: unsuspended transparent ○

30NTU이상 ~ 80NTU미만: 미현탁 반투명 △30 NTU or more but less than 80 NTU: unsuspended translucent △

80NTU이상: 현탁, 불투명 X
80 NTU and above: suspended, opaque X

<< 실험예Experimental Example 2>  2> 상안정성Stability 평가 evaluation

      상기 실시예 및 비교예의 섬유유연제 조성물을 온도에 따른 경시변화 후 상분리 여부에 따라 상안정성을 평가하여 그 결과를 하기 표 3 에 나타내었다.The fabric softener compositions of Examples and Comparative Examples were evaluated for phase stability according to phase separation after time-dependent change with temperature, and the results are shown in Table 3 below.

상분리 없음: X No phase separation: X

상분리 발생: ○Phase separation occurs: ○

    

<< 실험예Experimental Example 3>  3> 유연력Flexibility 평가 evaluation

세탁과정에서 다음과 같은 조건 및 방법으로 상기 실시예 및 비교예 섬유 유연제 조성물을 사용한 후, 유연력을 평가하여 그 결과를 하기 표 3 에 나타내었다. After using the above Examples and Comparative Examples fabric softener composition in the washing process in the following conditions and methods, the softness was evaluated and the results are shown in Table 3 below.

세탁기: 자동세탁기(Pulsator 방식) Washing Machine: Automatic Washing Machine (Pulsator Type)

세척온도: 25 ℃Washing temperature: 25 ℃

욕비: 200 g 타올 20장 / 60 ℓ세척수 Bath time: 20 sheets of 200 g towel / 60 ℓ washing water

시험포: 타올(200 g, 면 100 %) Test cloth: Towel (200 g, 100% cotton)

유연제 농도: 0.67 g/ℓ Softener Concentration: 0.67 g / ℓ

유연력의 평가: 처리된 타올을 20인의 패널들이 만져보고 그 촉감에 대하여 부드러움에 따라 점수를 주게하여 다음의 척도로 평가하였다. (1점: 매우 거칠다. 5점: 매우 부드럽다.)Evaluation of Softness: The treated towels were touched by 20 panelists and scored according to their softness to the touch. (1 point: very rough. 5 points: very soft.)

4.0 이상: ◎4.0 or higher: ◎

3.0 이상 4.0 미만: ○3.0 or more and less than 4.0: ○

2.0 이상 3.0 미만: △2.0 or more and less than 3.0: △

2.0 미만: × Less than 2.0: ×

항 목
Item
경시조건Conditions over time 실시예
3
Example
3
실시예
4
Example
4
실시예
5
Example
5
실시예
6
Example
6
실시예
7
Example
7
비교예
1
Comparative example
One
비교예
2
Comparative example
2
비교예
3
Comparative example
3
온도(℃)Temperature (℃) 기간(주)Period (week) 탁도

Turbidity

2020 44 XX
55 44 XX XX 4040 44 상안정성

Stability

2020 44 XX
55 44 XX XX XX XX 4040 44 유연력Flexibility XX

상기 표 3 에 의하면, 본 발명의 제미니형 계면활성제를 포함한 섬유 유연제는 시간 및 온도의 변화에 따라 투명도가 우수하게 유지되어 투명한 제형의 구현이 가능함을 알 수 있었으며, 시간이 지나도 상분리가 일어나지 않아 상안정성도 우수하였다. 또한, 섬유 유연효과도 저하되지 않았다.
According to Table 3, it was found that the fabric softener including the gemini-type surfactant of the present invention maintains excellent transparency according to time and temperature changes, thereby enabling the implementation of a transparent formulation, and phase separation does not occur over time. The stability was also excellent. In addition, the fiber softening effect did not decrease.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제미니형 계면활성제는 물에 대한 용해성이 우수하여 투명한 제형의 구현에 유용하게 이용될 수 있으며, 상 안정성도 우수하다. 따라서, 섬유 유연제를 비롯한 계면활성제가 사용되는 제형에 제형의 구애없이 다양하게 적용가능하다. As described above, the gemini-type surfactant of the present invention has excellent solubility in water, which can be usefully used for implementing a transparent formulation, and also has excellent phase stability. Thus, various formulations are applicable to formulations in which surfactants, including fabric softeners, are used.

Claims (9)

하기 화학식 1 로 표현되는 것을 특징으로 하는 제미니형 계면활성제:
<화학식 1>
Figure pat00024

(화학식 1 에서,
R1 은 탄소수 5 내지 30의 알킬 또는 아미도알킬이며,
R2 는 탄소수 5 내지 30의 알케닐이며,
R3, R4 및 R5 는 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 5 의 알킬이며,
R6 는 상기 R3 와 동일하거나 CH2CHOHCH2OH, CH2CHOHCH2Cl, CH2CH2CN, CH2CH2COOCH3, CH2CH2COOH 또는 CH2CH2OH이며,
X 는 할로겐 원소 또는 CH3SO4 - 이며,
n 은 1 내지 10의 정수이다)
Gemini-type surfactant, characterized in that represented by the formula (1):
<Formula 1>
Figure pat00024

(In Formula 1,
R 1 is alkyl having 5 to 30 carbon atoms or amidoalkyl,
R 2 is alkenyl having 5 to 30 carbon atoms,
R 3 , R 4 And R 5 is the same or different, and each independently substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 5 carbon atoms,
R 6 Is R 3 Is the same as or CH 2 CHOHCH 2 OH, CH 2 CHOHCH 2 Cl, CH 2 CH 2 CN, CH 2 CH 2 COOCH 3 , CH 2 CH 2 COOH or CH 2 CH 2 OH,
X is a halogen atom or CH 3 SO 4 -, and
n is an integer from 1 to 10)
제1항에 있어서,
상기 화학식 1 에서, R3 내지 R6 가 모두 -CH3 이고, n 이 1 인 것을 특징으로 하는 제미니형 계면활성제.
The method of claim 1,
In Chemical Formula 1, R 3 to R 6 Are all -CH 3 and n is 1;
하기 화학식 2 의 에피할로히드린과 하기 화학식 3 의 아민을 반응시켜 제 1 소수기를 도입시키는 제 1 소수기 도입 단계;
상기 제 1 소수기가 도입된 생성물을 알케닐아민과 반응시켜 제 2 소수기를 도입시키는 제 2 소수기 도입 단계; 및
상기 도입된 제 2 소수기의 아민을 4급 아민으로 전환시키는 4급 아민화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제미니형 계면활성제의 제조 방법:
<화학식 2>
Figure pat00025

(화학식 2 에서,
Y 는 O 또는 S 이며,
X 는 할로겐 원소이며,
p 는 1 내지 10 의 정수이다.)
<화학식 3>
Figure pat00026

(화학식 3 에서,
R1 은 탄소수 5 내지 30의 알킬 또는 아미도알킬이며,
R3 또는 R4 는 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 5 의 알킬이다)
A first hydrophobic group introduction step of reacting epihalohydrin of Formula 2 with an amine of Formula 3 to introduce a first hydrophobic group;
A second hydrophobic group introduction step of introducing a second hydrophobic group by reacting a product into which the first hydrophobic group is introduced with alkenylamine; And
A method for producing a gemini-type surfactant, comprising a quaternary amination step of converting the introduced amine of the second hydrophobic group into a quaternary amine:
<Formula 2>
Figure pat00025

(In Formula 2,
Y is O or S,
X is a halogen element,
p is an integer from 1 to 10.)
<Formula 3>
Figure pat00026

(In Formula 3,
R 1 is alkyl having 5 to 30 carbon atoms or amidoalkyl,
R 3 Or R 4 Are the same or different and each is independently substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 5 carbon atoms)
제3항에 있어서,
상기 알케닐아민이 하기 화학식 4 로 표현되는 것을 특징으로 하는 제미니형 계면활성제의 제조 방법:
<화학식 4>
Figure pat00027

(화학식 4 에서,
R2 는 탄소수 5 내지 30의 알케닐이다)
The method of claim 3,
Method for producing a gemini-type surfactant, characterized in that the alkenylamine is represented by the following formula (4):
<Formula 4>
Figure pat00027

(In Formula 4,
R 2 is alkenyl having 5 to 30 carbon atoms)
제3항에 있어서,
상기 4급 아민화 단계가 상기 제 1 및 제 2 소수기가 도입된 생성물을 알킬할라이드 및 수산화나트륨과 반응시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 제미니형 계면활성제의 제조 방법.
The method of claim 3,
Wherein said quaternary amination step is carried out by reacting the product into which said first and second hydrophobic groups have been introduced with an alkyl halide and sodium hydroxide.
제3항에 있어서,
상기 4급 아민화 단계가 상기 제 1 및 제 2 소수기가 도입된 생성물을 글리시돌, 에피할로히드린, 아크릴로니트릴, 메틸아크릴레이트, 아크릴산, 비닐알콜, 포름알데히드 및 아세트알데히드로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 이들의 혼합물인 3급화제와 반응시켜 3급 아민을 형성한 후에, 이를 디메틸설포네이트 또는 알킬할라이드와 반응시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 제미니형 계면활성제의 제조 방법.
The method of claim 3,
The quaternary amination step is a group consisting of glycidol, epihalohydrin, acrylonitrile, methyl acrylate, acrylic acid, vinyl alcohol, formaldehyde and acetaldehyde into which the first and second hydrophobic groups are introduced. A method for producing a gemini-type surfactant, characterized in that the reaction is carried out with a tertiary agent selected solely or a mixture thereof to form a tertiary amine, which is then reacted with dimethylsulfonate or an alkyl halide.
제5항에 있어서,
상기 알킬할라이드가 하기 화학식 5 로 표현되는 것을 특징으로 하는 제미니형 계면활성제의 제조 방법:
<화학식 5>
Figure pat00028

(화학식 5 에서,
R5 는 치환되거나 비치환된 탄소수 1 내지 5 의 알킬이며,
X 는 할로겐 원소이다)
The method of claim 5,
Method for producing a gemini-type surfactant, characterized in that the alkyl halide is represented by the following formula (5):
<Formula 5>
Figure pat00028

(In Formula 5,
R 5 is substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 5 carbon atoms,
X is a halogen element)
제1항 또는 제2항의 제미니형 계면활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 유연제.A fabric softener comprising the gemini surfactant according to claim 1 or 2. 제8항에 있어서,
상기 제미니형 계면활성제가 섬유 유연제에 대하여 3 내지 30 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 섬유 유연제.
The method of claim 8,
The fabric softener, characterized in that the Gemini type surfactant is contained in 3 to 30 parts by weight based on the fabric softener.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4764306A (en) * 1984-12-03 1988-08-16 Ppg Industries, Inc. Process for the manufacture of bis-quaternary ammonium compounds
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KR20090069078A (en) * 2007-12-24 2009-06-29 (주)수양켐텍 Process for producing gemini type quaternary cationic compounds using epihalohydrin

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