JP2000344721A

JP2000344721A - 第二両性酢酸塩及び二酢酸塩の製造方法

Info

Publication number: JP2000344721A
Application number: JP2000130717A
Authority: JP
Inventors: Graham Cox; グラハム・コックス; Torsten Henning; トルステン・ヘンニング; Reinhard Dr Vybiral; ラインハルト・ビビラール
Original assignee: Clariant International Ltd
Current assignee: Clariant International Ltd
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2000-12-12
Also published as: US6025522A; EP1048645A2; EP1048645A3

Abstract

(57)【要約】【課題】貯蔵した際に粘度が高くならない両性酢酸塩
を製造すること。【解決手段】以下の式１【化１】 [ 式中、R¹は、C₈-C₁₈- アルキルまたはC₈-C₁₈- アルケ
ニルであり、R²は、水素または式-CH₂COOMで表される基
であり、そしてＭはアルカリまたはアルカリ土類金属で
ある]で表される第二両性酢酸塩及び両性二酢酸塩の製
造方法であって、以下の式２【化２】で表される化合物を７〜14のpH及び80〜90℃の温度で少
なくとも24時間加熱し、次いで７〜14のpH及び80〜90℃
の温度でクロロ酢酸またはそのアルカリ塩の水溶液と反
応させることを含む、上記方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、第二両性酢酸塩及
び二酢酸塩の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】両性酢
酸塩(amphoacetates) は、周知の部類の界面活性剤であ
る（米国特許第5 744 063 号、ドイツ特許出願公開第36
39 752 号、ドイツ特許出願公開第19636 205号、ドイ
ツ特許出願公開第43 07 709 号及びドイツ特許出願公開
第42 40154 号）。これらの両性酢酸塩は、1-ヒドロキ
シエチル-2- アルキル-2- イミダゾリンをクロロ酢酸ま
たはこれのアルカリ塩と反応させることによって製造さ
れる。しかし、この反応は単一の生成物を生成せず、イ
ミダゾリンの開環により、以下の式で表される第二モノ
アミドと第三モノアミドとの混合物が生ずる。

【０００３】

【化３】

【０００４】次いで、クロロ酢酸またはクロロ酢酸塩と
の反応により、対応する第二及び第三両性酢酸塩の混合
物が生ずる。しかし、この両性酢酸塩の混合物は、この
混合物の水溶液の粘度が貯蔵の間に増大するという重大
な欠点を有する。

【０００５】それゆえ、このような粘度の上昇を避け得
る両性酢酸塩を製造するという課題があった。原料であ
るイミダゾリンの加水分解についてのNMR 分光分析によ
る速度論的研究によって、以下に述べる条件下では主に
第二両性酢酸塩を製造でき、しかもそれの水溶液が、長
期の貯蔵の間でもその低い粘度を保持することが見出さ
れた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の主題は、以下の
式１

【０００７】

【化４】

【０００８】[ 式中、R¹はC₈-C₁₈- アルキルまたはC₈-C
₁₈- アルケニルであり、R²は水素または式-CH₂COOMで表
される基でありそしてＭはアルカリまたはアルカリ土類
金属である］で表される第二両性酢酸塩及び両性二酢酸
塩を製造する方法である。この方法は、以下の式２

【０００９】

【化５】

【００１０】で表される化合物の制御されたアルカリ性
加水分解を含む。

【００１１】この加水分解は７〜14のpH、80〜90℃の温
度及び少なくとも24時間の反応時間で起こる。生ずる以
下の式３

【００１２】

【化６】

【００１３】の第二アミドは、７〜14のpH及び80〜90℃
の温度下でのクロロ酢酸もしくはそのアルカリ塩の水溶
液との反応によって“その場で(in situ) ”完全に対応
する第二両性酢酸塩もしくは二酢酸塩に転化され得る。

【００１４】上記式２のイミダゾリン化合物は、アミノ
エチルエタノールアミンと上記の範囲の炭素原子数を有
する脂肪酸もしくは脂肪酸混合物とを反応させることに
よって得られる。上記イミダゾリンを製造するために使
用し得る単一の脂肪酸及び脂肪酸混合物の例には、ヤシ
油脂肪酸、パーム核油脂肪酸、カプリン酸、カプロン
酸、カプリル酸、ヘキサデカジエン酸、ラウリン酸、リ
ノール酸、リノレン酸、マルガリン酸、ミリスチン酸、
ミリストレイン酸(myristoleic acid)、オレイン酸、パ
ルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸及びこれ
らの類似物が包含され得る。

【００１５】式２のイミダゾリン化合物の製造は、脂肪
酸もしくは脂肪酸混合物をアミノエチルエタノールアミ
ンと一緒にそれ自体公知の方法で加熱することによって
──例えば１モルの脂肪酸もしくは脂肪酸混合物と１〜
2.5 モルのアミノエチルエタノールアミンとの混合物を
最初は150 〜180 ℃の温度で加熱し、次いで減圧下に18
0 〜230 ℃にまで加熱して反応中に生じた水を除去する
ことによって──行われる。なお、この製造例は、ドイ
ツ特許出願公開第43 07 709 号を参照されたい。

【００１６】このイミダゾリン化合物は制御された条件
下に開環され、主に(>95%)上記第二アミドを生成する
（これは、７〜14、好ましくは８〜９のpH及び80〜90℃
の温度で少なくとも24時間の間に行われる）。この最短
で24時間の加水分解時間が経過したら、モノクロロ酢酸
塩を添加する。これは８〜12のpH及び85℃の温度で行わ
れる。この段階のためのプロセスは24時間以下、より典
型的には８〜12時間要する。この第１段階は、生成物を
一種だけの純粋(>95%)な成分（式３の第二アミドアミ
ン）に制御することを可能にし、そうしてこのプロセス
の第二段階を、少なめの最適な過剰量でモノクロロ酢酸
塩を用いながらも、最終生成物中で高濃度(80 〜90％、
典型的には85％）のモノ酢酸塩生成物が生成するように
行うことを可能にする。これは定量的な高分解能NMR 試
験によって確認される。

【００１７】一般的に、式(1) の化合物に対するモノク
ロロ酢酸塩の比は、一酢酸塩の場合は1.15〜1.0 であ
り、二酢酸塩の場合は2.1 〜2.0 である。

【００１８】生ずる第二両性酢酸塩または二酢酸塩の水
溶液はそのまま使用することもできるし、また水または
適当な有機溶剤で更に希釈してもよい。このような溶剤
の例には、グリセロール、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、ジエチレングリコールまたはこれらの
モノ- またはジエーテル誘導体が包含される。この溶液
は本質的に上記第二両性酢酸塩しか含まないため、この
溶液の粘度は貯蔵の際に増大しない。

【００１９】本発明の純粋な両性酢酸塩界面活性剤は、
目及び肌の両方に対して極めて穏和かつ非刺激性(non-i
rritating)である。またこの界面活性剤は、より早い湿
潤速度、より大きな表面張力の低下、高い起泡性及び気
泡安定性、低い毒性、及び他の陰イオン性、イオン性、
陽イオン性及び非イオン性界面活性剤との優れた相容性
を示す。更に上記界面活性剤は、広いpH範囲にわたり安
定しており、しかも生分解性である。これらの性質に由
来して、上記界面活性剤は、化粧料から工業用途品にい
たる製品中での使用に適合でき、この種の両性酢酸塩界
面活性剤のどのような用途においても有用となる。上記
界面活性剤は、幼児用シャンプーを包含する非刺激性シ
ャンプー、泡立て浴剤(bubble baths)を包含するボディ
ーシャンプー、固形石鹸、浴用ジェル、整髪用ジェル、
ローション、スキンクリーム及びローション、化粧落と
し用クリーム及びローション、液状洗剤、食器洗い用洗
剤、及び肌と接触する他の洗浄剤及び化粧料に特に有用
である。

【００２０】イミダゾリンの開環に対する温度及び反応
時間の影響は、H-及びC-NMR 分光分析によって検証し
た。これにより、クロロ酢酸またはそのアルカリ塩との
反応によって最終生成物が誘導されるその元となる第二
及び第三モノアミドが以下の量で生じることがわかっ
た。

【００２１】

【表１】

【００２２】この分析結果は、ほぼ純粋と言える第二生
成物は、上記特定の条件、つまり少なくとも80℃の温度
及び少なくとも24時間の反応時間の条件の下でのみ得る
ことができることを示している。

【００２３】

【実施例】例１ C₁₂（ラウリル）ヒドロキシエチルイミダゾリン602 ｇ
（モル重量：268 、2.246 モル）を40〜50℃で溶融し、
そして攪拌機、温度指示器及び窒素導入部を備えた５リ
ットル容積の丸底フラスコ中に入れた。この攪拌された
溶融物に対し、完全に脱イオン化された水1400ｇ添加し
た。生じた乳濁色のエマルションは約11のpHを有した。
これを次いで、窒素ブランケット下に穏やかに攪拌しな
がら、80〜85℃にまでゆっくりと加温した。この温度範
囲に到達したら、このフラスコを更に20〜24時間維持し
た。

【００２４】得られた生成物を分析すると、そのpHは9.
7 、含水率は67.4％及び粘度は10cps （40℃) であっ
た。400MHz NMRは、95％を超える第二アミドアミンを示
した。

【００２５】この生成した溶液645 ｇ（モル重量：286
、32％溶液、0.7217モル相当）を別の２リットル容積
のフラスコに移し、そして窒素下に50〜55℃に維持し、
少量(0.25 ｇ) のクエン酸を用いてpHを8.5 〜9.0 に整
えた。追加的に希釈するために水60ｇを添加した。温度
及びpHが安定している時に、モノクロロ酢酸ナトリウム
の導入を開始した。２時間の期間にわたり、全部で96.3
ｇのモノクロロ酢酸ナトリウム粉末(SMCA)( モル重量：
116.5 、0.8266モル、1.15当量）を導入した。このSMCA
導入の間、32％苛性ソーダを添加することによって15分
毎にpHを手動で制御し、pHを8.5 〜9.0 の範囲に維持し
た。SMCAを添加する間、冷却による温度制御が必要であ
り、これによって温度を50〜60℃の範囲に維持した。SM
CAを最後に導入してから30分後、フラスコを穏やかに加
熱して温度を80〜85℃にまで高めた。このプロセス段階
の間ずっと、pH制御は8.5 〜9.0 に維持した。６時間
後、残留SMCAを測定すると、約1000ppm の濃度が検出さ
れた。この段階でのpHは、11.5〜12.0のレベルにまで高
めた。SMCA濃度が<20ppmと測定されるまで更に３時間、
この工程を前記pHレベルに維持した。pH制御した間の32
％苛性ソーダの全投入量は103 ｇ(0.824モル）であっ
た。得られた生成物を冷却し、クエン酸（約２ｇ）を用
いてpHを9.5 〜10.5の範囲に整えた。

【００２６】最終的な分析を行い、以下の特性を持つ透
明淡黄色液である生成物が確認された。外観：透明淡黄色液体色：おおよそヨウ素４粘度： 20℃で1220 cps SMCA： <20ppm 塩化ナトリウム： 5.58％ pH（５％）： 10.23 比重20Ｃ 1.1139 g/cc NMR 400 MHz 85％モノ酢酸塩；未アルキル化分≦５％ 10％二酢酸塩

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者トルステン・ヘンニングドイツ連邦共和国、65779ケルクハイム、ゼンデルバッヒエル・ヴエーク、26 (72)発明者ラインハルト・ビビラールドイツ連邦共和国、84508ブルクキルヒエン、ロッスフエルトストラーセ、９アー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下の式１【化１】 [ 式中、R¹は、C₈-C₁₈- アルキルまたはC₈-C₁₈- アルケ
ニルであり、R²は、水素または式-CH₂COOMで表される基
であり、そしてＭはアルカリまたはアルカリ土類金属で
ある]で表される第二両性酢酸塩及び両性二酢酸塩の製
造方法であって、以下の式２【化２】で表される化合物を７〜14のpH及び80〜90℃の温度で少
なくとも24時間加熱し、次いで７〜14のpH及び80〜90℃
の温度でクロロ酢酸またはそのアルカリ塩の水溶液と反
応させることを含む、上記方法。