JPH04150935A - 非イオン界面活性剤の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、非イオン界面活性剤の製造法に関する。さら
に詳しくは、乳化剤、分散剤、洗浄剤、染色助剤、繊維
処理剤、浸透剤、消泡剤、瀧潤剤、帯電防止剤、防曇剤
等に使われる非イオン界面活性剤の新組な製造法に関す
るものである。

【従来の技術】

従来の非イオン界面活性剤の製造法としては、例えば活
性水素を持った、高級アルコールや、脂肪酸等の化合物
を出発物質として、これに苛性カリ等の触媒下で、アル
キレンオキサイドを付加反応させる方法は公知であり、
工業的な製造方法として広く採用されている。しかし、
活性水素を持たない油脂等にはこれを出発物質として直
接アルキレンオキサイドを付加反応させることができな
い事もよく知られている。

【発明が解決しようとする課題】

前記のような理由から従来の非イオン界面活性剤にあっ
ては、活性水素を持った化合物を個別に出発物質として
、直接アルキレンオキサイドを付加反応し、さらに用途
に合せて、これらの非イオン界面活性剤を配合し使用し
ている。しかしながら、ロウや、油脂等の活性水素を持
たない原料の場合は、直接アルキレンオキサイドを付加
反応出来ない為、別の方法が必要となっており、種々の
方法が提案されている。例えば、特公昭３５−４９５６
号公報には抹香鯨油の場合は鯨油のアルカリ会化した加
水分解物にアルキレンオキサイドを反応する方法が、又
特公昭４２−１３４２７号公報には、油脂の場合は油脂
の加水分解や、グリセリンと脂肪酸のエステル化反応よ
り得たモノグリセリド、ジグリセリドにアルキレンオキ
サイドを反応する方法が見られる。（津田磁著：モノグ
リセリドー製造と応用−１９５８年横書店発行）これら
はいずれも、ロウや油脂等を直接使用したものでなく、
−工程の製造法（直接合成）となり得ていないという問
題点があった。 一方、油脂を直接用いる試みは、特公昭４６−１０４０
９号公報、及び特公昭４９−１０４３３号公報に見られ
、この場合油脂と多価アルコール化合物（ショ糖、グリ
セリン等）の混合物にアルキレンオキサイドを反応する
方法が公知である。 しかし、ここで得られる非イオン界面活性剤は、先に示
した特公昭４２−１３４２７号公報の非イオン活性剤の
配合物と性能的にあまり差がないという問題点があり、
さらに性能的に特長を有する、非イオン界面活性剤の新
規な製造方法が望まれていた。 本発明の目的は、従来活性水素を持たない天然油脂に直
接−工程でアルキレンオキサイドを付加させることが出
来なかったがこれを可能とし、更にこれによって得られ
た非イオン界面活性剤は乳化剤、分散剤等の界面活性剤
に要求される性能について優れたものにさせるという製
造方法を提供するところにある。

【課題を解決するための手段】

本発明は、天然油脂と活性水素を２個以上有するアミン
化合物の混合物にアルキレンオキサイドを反応させるこ
とを特徴とする非イオン界面活性剤の製造法である。 （手段を構成する要件） 本発明に使用する天然油脂とは、ヤシ油、パーム油、オ
リーブ油、大豆油、菜種油、アマニ油、ヒマワリ油等の
植物油、豚油、牛脂、骨性、獣脂等の動物油及び魚油等
が、あるいはこれら天然油脂の硬化油、半硬化性、更に
これら油脂の精製工程で得られる精製油や回収油等が挙
げられる。 本発明に使用する活性水素を２個以上有するアミン化合
物とは、アンモニア、炭素数２〜３０のオキシアルキル
アミン化合物及び炭素数１〜２０のアルキルアミン化合
物が挙げられる。前記の化合物を具体的に示すと、オキ
シアルキルアミン化合物とは、アンモニアにエチレンオ
キサイドを反応して得たモノエタノールアミン、ジェタ
ノールアミン、トリエタノールアミンであり、アンモニ
アにプロピレンオキサイドを反応して得たモノイソプロ
パツールアミン、ジイソプロパツールアミン、トリイソ
プロパツールアミンであり、アンモニアにブチレンオキ
サイドを反応して得たモノブタノールアミン、ジェタノ
ールアミン、トリブタノールアミンであり、さらに、ア
ンモニアにα−オレフィンオキサイドを反応して得た、
モノ、ジ、トリ混合のドデカノールアミン、オクタデカ
ノールアミン等のオキシアルキルアミンが挙げられる。 又、アルキルアミン化合物とはメチルアミン、エチルア
ミン、プロピルアミン、オクチルアミン、ヤシ脂肪アミ
ン、牛脂脂肪アミン、エチレンジアミン、プロピレンジ
アミン等があり、さらに、前記のアミン化合物の混合物
等が挙げられる。 活性水素が１個のアミン化合物を使用した場合は、天然
油脂へのアルキレンオキサイドの付加反応が進みにくく
目的のものが得られない。 本発明に使用するアルキレンオキサイドはエチレンオキ
サイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、
炭素数８〜３０のａ−オレフィンオキサイド等が挙げら
れる。 本発明は天然油脂と活性水素を２個以上有するアミン化
合物の混合物にアルキレンオキサイドを直接反応させた
混合組成より成る新規な非イオン界面活、性剤の製造法
に関するものであ、る。活性水素原子を含まない天然油
脂に活性水素を２個以上有するアミン化合物を混合して
アルキレンオキサイドを付加させると、反応が困難とさ
れていた天然油脂にも容易にアルキレンオキサイドの付
加反応が起り、新たな性質を有する液状で固化しにくい
、起泡力の小さい、界面活性能の良い新規な混合組成物
を製造できるという知見に基づいたものである。 本発明における反応はエステル交換反応と、アミド化反
応と、活性水素に対するアルキレンオキサイドの付加反
応の三つからなる。すなわち、使用した活性水素を２個
以上有するアミン化合物と、天然油脂のエステル間で、
初めに、アミド化反応、あるいはエステル交換反応が進
み、ここで生成する天然油脂ゆらいの水酸基に、アルキ
レンオキサイドが付加する。 一方のアミン化合物にもアルキレンオキサイドが付加す
るが、反応は混合系である為、ここで得られたアルキレ
ンオキサイド付加物は、さらに原料量とのアミド化反応
と、エステル交換反応が続いて行なわれる。又アルキレ
ンオキサイド付加反応によるエーテル鎖長の成長反応が
、さらに続いて行なわれる。この様にして、天然油脂と
、アミン化合物の両者へのアルキレンオキサイド付加反
応が繰り返し行なわれ、最終的には天然油脂のアルキレ
ンオキサイド付加物と、アミン化合物のアルキレンオキ
サイド付加物の混合物が得られる。 また、副生物として、ポリアルキレングリコール、脂肪
酸のアルキレンオキサイド付加物も一部生成する。上記
の反応で、触媒に微量のアルカリ性水酸化物を使用する
が、この触媒による天然油脂の分解は非常に少ない為、
これらの油脂へのアルキレンオキサイド付加はほとんど
進まない。しかし、この系で活性水素を２個以上有する
アミン化合物を添加すると、反応は前記に説明した様に
、−層遭進されて短時間で目的の生成物を合成する事が
出来る。 また、本発明において、アルキレンオキサイドの量は自
由に変えることができる為、用途によって種々の分子量
、アルキレンオキサイド種を調整することができる。 天然油脂（Ａ）に対する活性水素を２個以上有するアミ
ン化合物（Ｂ）の使用モル量は使用目的によって変える
のが好ましく広範囲に調整することができるが、製造お
よび物性面で（Ａ）　＋　ＦＢ）・１：０１〜１：３が
好ましい。 本発明の製造方法を実施するに当って、反応温度はアミ
ド化反応及びエステル交換反応が速やかに行なわれる温
度であれば良いが、具体的には１４・０〜２００℃が好
適である。 又、前記のアルキレンオキサイドの付加反応において、
使用する触媒は通常これらの反応で使われているアルカ
リ性物質、アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩等のいずれ
か微量を用いる。触媒（水酸化アルカリ等）は生成物に
対して、００１〜０，３重量％程度使用するのが、アル
キレンオキサイドの反応性を速める為好ましく、さらに
常圧で行うよりも、１０　ｋｇ／ｃｍ”Ｇ以下の加圧下
で行うのがより好ましい。 本発明により得られる非イオン界面活性剤は、場合によ
っては他の界面活性剤や助剤とともに併用する事ができ
る。 なお本発明の非イオン界面活性剤はアルキレンオキサイ
ドが反応した特殊な混合系よりなっており、未反応の油
脂を含まないため油脂の分離はない。更にエチレンオキ
サイドを付加反応したものは低級アルコールや水に透明
に溶解し、その水溶液は表面張力低下能に優れている。 又プロピレンオキサイドを付加反応したものは鉱物油や
低級アルコールに透明に溶解し、油性向上剤の性能に優
れている。一方天然油脂にアルキレンオキサイドが付加
されない場合はアルコールへの溶解や水溶性とならず、
油脂分は分離する。又オキシアルキルアミン化合物にア
ルキレンオキサイドが付加したものだけでは、その水溶
液は表面張力低下能が得られない。更に脂肪酸モノグリ
セライドにエチレンオキサイドを反応したものは水やエ
タノールに溶解し表面張力低下能を有しているというこ
とが公知である。これらの物性差を比較することにより
、明らかに本発明の製造法によって、天然油脂にアルキ
レンオキサイドが付加した新規な非イオン界面活性剤が
出来ていることがわかる。

【作用】

本発明の方法で得られる非イオン界面活性剤は、天然油
脂のアルキレンオキサイド付加物とアミン化合物のアル
キレンオキサイド付加物が同時に合成した特殊な混合組
成の誘導体より成っている為、例えば　他のエチレンオ
キサイド付加体で通常、結晶化して固体となるエチレン
オキサイドの付加モル数でも、本発明の誘導体は液状の
組成として得られる。また、本発明により得られる非イ
オン界面活性剤はその性質に優れている為、乳化剤、分
散剤、洗浄剤、染色助剤、繊維処理剤（紡績油剤、柔軟
剤）、浸透剤、消泡剤、湿潤剤、帯電防止剤、防曇剤等
として好まじい。また、低起泡性である為、洗浄剤とし
て使用した場合、泡によるトラブルを防止する事が出来
る。さらに繊維に対して柔軟性を付与したり、ソーピン
グ剤として使用した場合、摩擦堅牢度が向上する等の性
能を有する。

【実施例】

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本
発明はそれらによって何ら限定されるものでない。尚、
実施例中の％とは重量％を意味する。 実施例１ ５ｉのオートクレーブにヤシ油１２８０ｇ　　（２モル
）、モノエタノールアミン６１ｇ（１モル）及び１００
％ＫＯＨ４ｇを仕込み、４５０ｒｐｍの撹拌速度の混合
条件下で１４５℃まで昇温した。反応機内の空気を完全
に除いた後、エチレンオキサイド２６４０ｇ　　（６０
モル）を温度１５０℃、圧力１．５ｋｇ／ｃｍ”Ｇの条
件下で少しづつ反応させた。エチレンオキサイド付加反
応終了後、８０℃に冷却し、氷酢酸にてＰＨ６に中和し
た。淡黄色粘調液状の反応生成物を収率９９，５％で得
た。この生成物は水溶性で洗浄力がすぐれ、しかも低起
泡性であり、洗浄剤の原料として好適のものである。一
方エチレンオキサイドの反応後にヤシ油を仕込み、その
後同様な操作をして得られたものは水に不溶で、かつヤ
シ油の分離するもので、本発明品とは明らかに異なるも
のであった。 実施例２ ５Ｉ２のオートクレーブに牛脂１７２０ｇ　　（２モル
）、ジェタノールアミン１０５ｇ　（１モル）及び１０
０％ＫＯＨＬｏｇを仕込み、４５０ｒｐｍの攪拌速度の
混合条件下で１４５℃まで昇温した。反応機内の空気を
完全に除いた後、プロピレンオキサイド１７４０ｇ　　
（３０モル）を温度１３０℃、圧力３．５ｋｇ／ｃ屈２
Ｇの条件下で少しずつ反応させた。プロピレンオキサイ
ド付加反応終了後、８０℃に冷却し、塩酸にてＰＨ６に
中和し、さらに脱塩精製した。淡黄色液状の反応生成物
を収率９８．０％で得た。この生成物は水に溶けないが
、鉱物油やエチルアルコールに溶けて滑り性があるため
、潤滑油の添加剤として好適のものである。この生成物
を添加した潤滑油は更に防錆性と清浄分散性を付与する
ことができ、油性向上の効果が得られた。一方ブロビレ
ンオキサイドの反応後に牛脂を仕込み、その後同様な操
作をして得られたものはエチルアルコールに不溶で、か
つ牛脂の分離するもので、本発明品とは明らかに異なる
ものであった。 更に牛脂（２モル）とグリセリン（１モル）にプロピレ
ンオキサイド（３０モル）を反応したものはエチルアル
コールには溶けるが、潤滑油に添加しても防錆性や清浄
分散性が得られず、油性向上もなく、性能面で本発明品
よりかなり劣る。 実施例３ ５２オートクレーブに大豆油８４０ｇ　（１モル）、ジ
イソプロパツールアミン１３３ｇ　（１モル）及び１０
０％ＫＤＨ８ｇを仕込み、４５０ｒｐｍの撹拌速度の混
合条件下で１５５℃まで昇温した。反応機内の空気を完
全に除いた後、エチレンオキサイド３５２ｇ　（８モル
）を温度１５５℃、圧力１．０ｋｇ／ｃｍ”Ｇの条件下
で少しづつ反応させた。エチレンオキサイド付加反応終
了後、温度を１３０℃に冷却し、圧力３．０ｋｇ／ｃｍ
”　Ｇの条件下でプロピレンオキサイド１７４０ｇ　　
（３０モル）を反応させた。その後、８０℃に冷却し、
氷酢酸ＩこてＰＨ６，５に中和した。淡黄色液状の反応
生成物を収率９９３％で得た。この生成物は水溶性で透
明に溶解する。５％濃度の量点は３６℃であり、又０．
１％濃度の水溶液の表面張力は３８．２ダイン／ｃｍ（
２０℃）で、浸透性の優れたものであった。又消泡性が
強く消泡剤として好適であった。一方エチレンオキサイ
ドとプロピレンオキサイドの反応後に大豆油を仕込み、
その後同様な操作をして得られたものは水に不溶性で、
かつ大豆油の分離するもので、本発明品とは明らかに異
なるものであった。 実施例４ ５２オートクレーブに硬化牛脂１７３５ｇ　　（２モル
）　、　１００％ＫＯＨ１０ｇを仕込み、４５０ｒｐｍ
の撹拌速度の混合条件下で、反応機内の空気を完全に除
いた後１４０℃まで昇温した。次いで、アンモニアガス
１７ｇ（１モル）を加えた後、エチレンオキサイド１７
６０ｇ　　（４０モル）を同温度で圧力３．０ｋｇ／ｃ
ｍ”Ｇの条件下で少しづつ反応させた。エチレンオキサ
イド付加反応終了後、８０℃に冷却し、氷酢酸にてＰＨ
６５に中和した。淡黄色液状の反応生成物を９９．２％
で得た。この生成物は水溶性で透明に溶解する。５％濃
度の電点は８６℃であり、水溶性が良好である。又○、
１％濃度での水溶液の表面張力は３５．２ダイン／ｃｍ
（２０℃）であり、乳化力と分散性に優れ、合成繊維用
潤滑油剤の乳化剤や、ポリエステル繊維で分散染料の染
色後に使用するソーピング剤として好適のものである。 実施例５ ヤシ油とモノエタノールアミンを、それぞれ牛脂２５０
ｇ　（３モル）と、ジェタノールアミン１０５ｇ（１モ
ル）に変更し、実施例１の条件で、エチレンオキサイド
３５２ｇ（８モル）を付加反応した。反応終了後８０℃
に冷却し、氷酢酸でＰＨ６，５に中和して、淡黄色液状
の反応生成物を収率９９％で得た。この生成物は水に対
し乳化分散する。又Ｗ１０エマルジョンの乳化剤として
優れており、エマルジョン燃料用の乳化剤として好適の
ものである。又冷間圧延油の乳化剤として使用した場合
、圧延工程で発生する微粉鉄によるオイルスカムの発生
を防止し、鋼板や圧延ロールへの汚れ付着を除去する効
果がある。一方エチレンオキサイドの反２後に牛脂を仕
込み、その後同様な操作をして得られたものは水に不溶
性で、かつ牛脂の分離するもので、本発明品とは明らか
に異なるものであった。 更に牛脂（３モル）とソルビトール（１モル）にエチ

【
／ンオキサイド（８モル）を反応したものは水に対して
乳化分散するが、冷間圧延油の乳化剤として使用した場
合、一般に用いられている非イオン界面活性剤（例えば
オレイルアルコールエチレンオキサイド８モル付加物）
と同様に、微粉鉄によるオイルスカムの発生が強く、こ
れの付着を防止することができない。これより性能面で
本発明品よりかなり劣ることがわかる。 実施例６ ジェタノールアミンをトリイソプロパツールアミン３８
４ｇ　（２モル）に、又牛脂１７２０ｇ　　（２モル）
を８６０ｇ　（１モル）に変更し実施例２の条件で、プ
ロピレンオキサイド１１６０ｇ　　（２０モル）とエチ
レンオキサイド８８０ｇ　（２０モル）を混合し、ラン
ダム付加反応した。反応終了後８０℃に冷却し、塩酸に
てＰＨ６，５に中和し、さらに脱塩精製した。淡黄色液
状の反応生成物を収率９８２％で得た。この生成物は鉱
物油、水、アルコールに透明に溶解し、５％濃度の電点
は４０℃で、０．１％濃度での水溶液の表面張力は４１
．５ダイン／ｃｍ（２０”Ｃ）であり、化粧品原料とし
て好適のものである。 方プロピレンオキサイド及びエチレンオキサイドをラン
ダム付加反応後に牛脂を仕込み、その後同様な操作をし
て得られたものは水に不溶性で、かつ牛脂の分離するも
ので、本発明品とは明らかに異なるものであった。 実施例７ エチレンオキサイド反応の前に、α−オレフィンオキサ
イド（炭素数１２〜１４）（ダイセル■ＡＯＦＩＲ）−
Ｘ２４）５６０ｇ（２モル）を付加反応することを追加
する以外は、全て実施例１と同様にして反応させた。反
応後８０℃に冷却し、氷酢酸にてＰＨ６に中和し、淡黄
色液状の反応生成物を収率９９４％で得た。この生成物
は水溶性で透明に溶解した。又５％濃度の水溶液の量点
は９２℃で、０．１％濃度での水溶液の表面張力は３２
．５ダイン／ｃｍ（２０℃）であった。更にこの生成物
は洗浄性とリンス性を有し、シャンプー用原料として好
適のものである。 実施例８ モノエタノールアミンをヤシ脂肪アミン１８４ｇ（１モ
ル）に変更した以外は全て、実施例１の条件でエチレン
オキサイドを付加反応した。反応終了後、黄褐色粘調液
状の反応生成物を収率９９．６％で得た。この生成物は
水溶性で透明に溶解する。 ５％濃度の水溶液の電点は１００’Ｃ以上で、０゜１％
水溶液の表面張力は３４．２ダイン／　ｃ　ｍ（２０℃
）であった。この生成物は帯電防止剤として優れていた
。 又、ヤシ油（２モル）ショ糖（１モル）にエチレンオキ
サイド（６０モル）を反応したものは水に溶けるが、帯
電防止の性能を有していなく、性能面で本発明品と比べ
がなり劣ることがわかる。 実施例９ モノエタノールアミンをエチレンジアミン３０ｇ（０，
５モル）に変更した以外は全て実施例１の条件で実施し
た。反応終了後、黄色液状の反応生成物を収率９９．２
％で得た。この生成物は洗浄剤として優れたものである
。 比較例１ 実施例１の条件で、モノエタノールアミンを用いない場
合を比較の為、行なった。同条件で、エチレンオキサイ
ドを少量反応機内に導入して見たが、２０時間たっても
反応圧が下がらず、エチレンオキサイドを付加反応させ
ることが出来なかった。 比較例２ 実施例１の条件でヤシ油を使用しない場合を比較のため
行った。同一の条件でモノエタノールアミンにエチレン
オキサイドを付加反応した結果、黄色固体の反応生成物
を収率９９．０％で得た。 この生成物は水溶性で透明に溶解した。しかし、５％濃
度の水溶液の公魚は１００℃以上であるが、０．１％濃
度の水溶液の表面張力は５６．８ダイン／ｃｍ（２０℃
）で、界面活性剤としての性能をほとんど有していなか
った。 【発明の効果】 本発明は天然油脂にアルキレンオキサイドを一工程で付
加する事の出来る新規な非イオン界面活性剤の製造法に
関するものである。また、ここで得られる非イオン界面
活性剤は優れた特長を有するため、乳化剤−１分散剤、
洗浄剤、染色助剤等の用途に応用できる新規薬剤を提供
するもので、産 集土、 広（寄与しつるものである。・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、天然油脂と活性水素を２個以上有するアミン化合物
   の混合物にアルキレンオキサイドを反応させることを特
   徴とする、非イオン界面活性剤の製造法。 ２、天然油脂（Ａ）と活性水素を２個以上有するアミン
   化合物（Ｂ）の混合割合がモル比で（Ａ）：（Ｂ）＝１
   ：０．１〜１：３である請求項１記載の製造法。