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発明の名称 第4級アンモニウム塩組成物
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−131871(P2001−131871A)
公開日 平成13年5月15日(2001.5.15)
出願番号 特願平11−311070
出願日 平成11年11月1日(1999.11.1)
代理人 【識別番号】100063897
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 馨 (外3名)
【テーマコード(参考)】
4L033
【Fターム(参考)】
4L033 AC02 AC15 BA86 
発明者 大田和 康規 / 加藤 徹 / 冨藤 健
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 下記成分(M)、(D)及び(T)を、(M)、(D)及び(T)の合計量に対して、(M)15〜85重量%、(D)0〜44重量%、(T)15〜85重量%の割合で含有する第4級アンモニウム塩組成物。
(M):一般式(I)で表されるモノエステル4級塩【化1】

(式中、Rは炭素数5〜35のアルキル基又はアルケニル基、R1は炭素数1〜4のアルキル基又はヒドロキシアルキル基、nは2〜4の数、X-は陰イオン基を示す。)
(D):一般式(II)で表されるジエステル4級塩【化2】

(式中、R、R1、n及びX-は前記と同じ意味を示す。)
(T):一般式(III)で表されるトリエステル4級塩【化3】

(式中、R、R1、n及びX-は前記と同じ意味を示す。)
【請求項2】 エステル化度の異なる2種以上のアルカノールアミンエステル化物を混合した後、4級化するか、又はエステル化度の異なる2種以上のアルカノールアミンエステル化物の4級塩を混合する請求項1記載の第4級アンモニウム塩組成物の製造法。
【請求項3】 請求項1記載の第4級アンモニウム塩組成物を含有する柔軟仕上げ剤組成物。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は第4級アンモニウム塩組成物及びその製造法、並びにそれを含有する柔軟仕上げ剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】繊維用柔軟仕上げ剤として市販されている商品はほとんどがジ(長鎖アルキル)ジメチルアンモニウム クロライドに代表される1分子中に2つの長鎖アルキル基を有する第4級アンモニウム塩を含む組成物である。しかし、この第4級アンモニウム塩は、処理後の残存物が河川等の自然界に放出された場合、殆どが生分解されずに蓄積されるという問題点がある。
【0003】この問題点の改良品としてN−メチル−N,N−ビス(長鎖アルカノイルオキシエチル)−N−(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム メチルサルフェート等が上市されている。このものは、トリエタノールアミンを長鎖脂肪酸でエステル化し、続いてジメチル硫酸で4級化して製造される。トリエタノールアミンに対する脂肪酸の反応モル比は通常1.8〜2.1であり、この時、モノエステル4級塩、ジエステル4級塩、トリエステル4級塩の合計量に対するジエステル4級塩の割合は43〜47重量%である。反応モル比を1.8〜2.1にするのはこの時ジエステル4級塩の割合が最高となり、反応モル比が1.8より小さくても、あるいは2.1より大きくてもジエステル4級塩の割合が低下し、そのため柔軟性能も低下すると考えられてきたからである。しかし、反応モル比が1.8〜2.1の範囲にあっても、柔軟性が十分満足できるものではない。
【0004】この問題点を解決する方法としてWO9742279号にジエステル4級塩の割合が55重量%以上である第4級アンモニウム塩及びその製造法が開示されている。このものは柔軟性能が改善されているもののまだ満足できるものには至っていない。
【0005】本発明の課題は、さらに柔軟性に優れ、かつ、生分解性が良好な柔軟基剤及び柔軟仕上げ剤を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記成分(M)、(D)及び(T)を、(M)、(D)及び(T)の合計量に対して、(M)15〜85重量%、(D)0〜44重量%、(T)15〜85重量%の割合で含有する第4級アンモニウム塩組成物及びその製造法、並びに第4級アンモニウム塩組成物を含有する柔軟仕上げ剤組成物である。
(M):一般式(I)で表されるモノエステル4級塩【0007】
【化4】

【0008】(式中、Rは炭素数5〜35のアルキル基又はアルケニル基、R1は炭素数1〜4のアルキル基又はヒドロキシアルキル基、nは2〜4の数、X-は陰イオン基を示す。)
(D):一般式(II)で表されるジエステル4級塩【0009】
【化5】

【0010】(式中、R、R1、n及びX-は前記と同じ意味を示す。)
(T):一般式(III)で表されるトリエステル4級塩【0011】
【化6】

【0012】(式中、R、R1、n及びX-は前記と同じ意味を示す。)
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の組成物中の成分(M)、(D)及び(T)の割合は、十分な柔軟性を得る観点から、(M)、(D)及び(T)の合計量に対して、(M)が15〜85重量%、好ましくは20〜84重量%、更に好ましくは20〜79重量%、(D)が0〜44重量%、好ましくは1〜44重量%、更に好ましくは1〜40重量%、(T)が15〜85重量%、好ましくは15〜80重量%、更に好ましくは20〜60重量%である。
【0014】また、一般式(I)〜(III)において、Rの炭素数は、11〜23が好ましい。R1はメチル基、エチル基が好ましい。nは2が好ましい。X-は塩素イオン等のハロゲンイオン、メチル硫酸、エチル硫酸等のアルキル硫酸イオンが好ましい。
【0015】トリアルカノールアミンと脂肪酸を反応させてトリアルカノールアミンエステルを得、さらにその4級化物を製造する方法において、通常トリアルカノールアミンに対する脂肪酸の反応モル比を大きくするに従い、モノエステル化物の割合は減少し、逆にトリエステル化物の割合は増大する。トリエタノールアミンと牛脂脂肪酸を用いた場合、エステル化物の4級塩において、トリエタノールアミンに対する脂肪酸のモル比が1.3未満ではモノエステル4級塩が主成分で40重量%以上となるがトリエステル4級塩は15重量%未満となる。またモル比が1.3から2.0ではジエステル4級塩が主成分となり45〜48重量%となる。更にモル比が2.0以上ではトリエステル4級塩が主成分で40重量%以上となるがモノエステル4級塩は15重量%未満となる。即ち、トリエタノールアミンと脂肪酸を通常の方法で反応し4級化しただけでは本発明の第4級アンモニウム塩組成物を得るのは困難である。
【0016】本発明の第4級アンモニウム塩組成物を得る方法は特に限定されるものではないが、エステル化度の異なる2種以上のアルカノールアミンエステル化物を混合した後、4級化するか、又はエステル化度の異なる2種以上のアルカノールアミンエステル化物の4級塩を混合する方法がある。具体的には、例えばトリアルカノールアミンに対する脂肪酸の反応モル比が小さい条件で製造される第4級アンモニウム塩と反応モル比が大きい条件で製造される第4級アンモニウム塩を混合してやればよい。それらの反応モル比、混合比は、成分(M)、(D)及び(T)の割合が上記範囲になるようにすればよく、3種以上のものを混合しても良い。またアルカノールアミンエステル化物を混合した後、4級化しても良い。
【0017】本発明に係わるトリアルカノールアミンに対する脂肪酸の反応モル比が小さい条件で製造される第4級アンモニウム塩及び反応モル比が大きい条件で製造される第4級アンモニウム塩は、N−メチル−N,N−ビス(長鎖アルカノイルオキシエチル)−N−(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム、メチルサルフェート等と同様の方法で製造される。即ち、トリエタノールアミン等のトリアルカノールアミンを牛脂脂肪酸、硬化牛脂脂肪酸、パームステアリン酸、硬化パームステアリン酸又はそれらから選ばれる2種以上の混合物等の長鎖脂肪酸、又はその低級アルキルエステル、又は油脂等でエステル化し、続いてジメチル硫酸、ジエチル硫酸、メチルクロライド等の4級化剤で4級化して製造される。
【0018】この時、トリアルカノールアミンに対する脂肪酸の反応モル比が小さい場合、未反応のトリアルカノールアミンの4級化物が生成するが、エステル化反応時の未反応アミンの4級化物が存在しても問題はない。また、反応モル比が大きい場合、未反応の脂肪酸が残存するが、脂肪酸が存在しても問題はない。
【0019】アルカノールアミンのエステル化物においてエステル化度の異なる2種以上を混合する場合、又は4級化物においてエステル化度の異なる2種以上を混合する場合、その脂肪酸残基は同一でも異なっても良い。この時、エステル化度の大きい化合物の脂肪酸残基は柔軟性能の観点から牛脂脂肪酸、パームステアリン酸由来の残基が好ましく、エステル化度の小さい化合物の脂肪酸残基は柔軟性能の観点から硬化牛脂脂肪酸残基が好ましい。
【0020】本発明の第4級アンモニウム塩組成物は、3〜50重量%を水に分散させることにより液体柔軟仕上げ剤とすることができる。
【0021】本発明の柔軟仕上げ剤組成物には、分散性、柔軟性を向上させるために非イオン界面活性剤を配合することが好ましい。用いられる非イオン界面活性剤は高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物が好ましく、更には炭素数8〜22の高級アルコールにエチレンオキサイドを5〜100モル付加したもの、特に10〜60モル付加したものが好ましい。
【0022】また、更に柔軟性能を向上させるために、高級アルコール、高級脂肪酸を、保存安定剤として、エタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール、グリコール、ポリオール、さらにはそれらのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド付加物、更には無機塩、pH調整剤、ハイドロトロープ剤、香料、消泡剤、顔料等を必要に応じて添加することができる。
【0023】
【実施例】実施例1〜17及び比較例1〜10トリエタノールアミンと硬化牛脂脂肪酸又は牛脂脂肪酸を表1に示すモル比で反応させた後、ジメチル硫酸で4級化して、表1に示す組成の化合物A−1〜A−7及びB−1〜B−2を得た。
【0024】この化合物A−1〜A−7及びB−1〜B−2を、表2及び表3に示す配合重量比で混合するか、又はそれぞれ単独で用いて、表2及び表3に示す組成の第4級アンモニウム塩組成物を得た。
【0025】次にこの組成物5重量%を、ラウリルアルコールエチレンオキサイド20モル付加物5重量%を溶解した60℃の水に滴下し、各種柔軟仕上げ剤を調製した。この柔軟仕上げ剤について下記の方法で柔軟性評価を行った。結果を表4に示す。
【0026】<柔軟性評価法>■ 柔軟仕上げ処理市販の木綿タオル又はアクリルジャージ1kgを15L洗濯機を用い、3.5°DH硬水にて市販洗剤アタック(花王株式会社製、登録商標)で5回繰り返し洗濯した後、柔軟仕上げ剤を25mL投入し、25℃、1分間攪拌下で処理した。
【0027】■ 柔軟性評価柔軟仕上げ処理した布を室温で風乾後、25℃、65%RH恒温、恒湿室にて24時間放置した。これらの布について柔軟性の評価を行った。評価は比較例8の柔軟仕上げ剤で処理した布を対照にして10人の熟練試験者が一対比較を行い、次の基準で評価し、10人の評価の平均値を小数点以下1桁で四捨五入して評価値とした。
+2;対照より柔らかい+1;対照よりやや柔らかい0;対照と柔らかさが同等−1;対照よりややかたい−2;対照よりかたい【0028】
【表1】

【0029】*1:トリエタノールアミンに対する脂肪酸のモル比*2:トリエタノールアミンを牛脂脂肪酸でエステル化後、薄膜蒸留を行い、未反応トリエタノールアミン及びモノエステル化物を留去し、その後、4級化させた。
*3:トリエタノールアミンの4級塩も含む重量%【0030】
【表2】

【0031】
【表3】

【0032】*:モノエステル4級塩、ジエステル4級塩、トリエステル4級塩の合計に対する重量%、( )内はトリエタノールアミンの4級塩も含めた重量%【0033】
【表4】





 

 


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