JPH05501559A

JPH05501559A - 両性または双性イオン界面活性剤の後処理方法

Info

Publication number: JPH05501559A
Application number: JP3500095A
Authority: JP
Inventors: ウフエス、ギュンター; プローグ、ウヴェ; ビショフ、クラウディア; ケナー、ケナン; スラデク、パヴェル
Original assignee: ヘンケル・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン
Priority date: 1989-11-28
Filing date: 1990-11-19
Publication date: 1993-03-25
Anticipated expiration: 2014-03-03
Also published as: DK0502916T3; FI922391A7; BR9007874A; DE3939264A1; NO921993D0; AU636688B2; NO921993L; EP0502916B1; EP0502916A1; JP2863004B2; FI922391A0; ES2067052T3; AU6759490A; DE59008384D1; CA2069938A1; WO1991008193A1; FI922391L; KR927003514A

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】両性または双性イオン界面活性剤の後処理方法本発明は、アンモニア、２〜８の炭素原子を含むアミノ酸またはオリゴペプチドを用いた水溶液の後処理による、両性または双性イオン界面活性剤水溶液中の遊離アルキル化剤の残存量を減少させる方法に関する。

両性および双性イオン界面活性剤は、２つの極性の異なった官能基、通常カチオン性アンモニウム基およびアニオン性カルボン酸またはスルホン酸基を含む分子構造によって特徴付けられる。両性または双性イオンの構造を持つ界面活性剤は、強い洗浄力と皮膚に対する温和性を合わせ持つ。加えて、それらは水溶液において濃厚かつ安定で石鹸の存在下でさえ消えない気泡を形成する為、この種の界面活性剤は身体用衛生用品、特に毛髪用シャンプーおよびシャワーバスの製造の為の重要な原料である。両性または双性イオン界面活性剤は、適当なアルキル化剤と反応する第一、第二および第三アミノ化合物から合成する［ヨツト、ファルベ（Ｊ、Ｆａｌｂｅ）　（＆ｉ）、“サーファクタンツ・イン・コンシューマ− ・プロダクツ（Ｓ　ｕｒｆａｃ−ｔａｎｔｓ　ｉｎ　Ｃｏｎｓｕｍｅｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）”　、スブリンガー・フエアラーク（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ　Ｖｅｒｌａｇ）、ベルリン（Ｂ　ｅｒｌｉｎ）／　”イデルベルク（Ｈｅｉ−ｄｅｌｂｅｒｇ）、１９８７．１１４頁以下参照］。

従って、両性構造のアルキルベタインまたはアルキルアミドベタインは、例えば含ハロゲンカルボンル基による第三アミン［ザイフェンーオエーレーフエツテーヴアクセ（Ｓ　ｅｉｆｅｎ　−＜１：ｌ　ｌｅ　−Ｆ　ｅｔｔｅ　−Ｗａｃｈｓｅ）、１没１．３３７　（１９８２）］の、または脂肪酸アミドアミン［パルファム・コスメテイック・アロム（Ｐ　ａｒｆ、Ｋ　ｏｓｍ、Ａ　ｒｏｌｌ、）７５．６７　（１９６８）］の四級化により得られる。含ハロゲンカルボン酸によって［ドイツ特許第３６３９７５２号］、またはアクリル酸によって［ザイフェンーオエーレーフエノテーヴアクセ、１０９．２０　（１９８３）］アルキル化したアルキルイミダシリンを基剤とする双性イオン界面活性剤は、特に工業上重要である。反対に、第三アミンの３−クロロ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸によるスルホベタイン形両性界面活性剤への反応は、例えば英国特許出願第１５４１４２７号において記載されているか、あまり重要ではない。

上記の工業的製造方法は全て、窒素化合物のアルキル化剤による反応が完全ではない為に、０．１〜３重量％の未反応出発物質を反応生成物中に含むという不利益を伴う。毒物学上安全で許容される香気性の製品を得る為に、遊離アミンおよび未反応アルキル化剤の含量を低下させなければならない為、適切な反応条件の選択あるいは反応生成物の処理によって、この目的を達成しようとする試みがかねてから十分になされてきた。

両性または双性イオン界面活性剤の水溶液における遊離アミン含量は、例えばアルキル化剤を過剰に使用することによって、ｐＨ−８〜１０において反応させることによって［ドイツ特許公開第２９２６４７９号］、大部分のアミンを蒸留によって除去することによってまたは酸化によってアミンを破壊することによって［ドイツ特許公開第２０６３４２２号］実買上減少させることは可能であるが、アルキル化剤の残存量を減少させるのは、アルカリ条件下における界面活性剤の加熱によって可能であるが、数時間でもわずかしか減少しない。

従って本発明が解決しようとする問題は、両性または双性イオン界面活性剤におけるアルキル化剤の残存量を界面活性剤水溶液の固体含量に対して０．０１重量％以下に減少させ得る方法を提供することであった。

本発明は、両性または双性イオン界面活性剤水溶液における遊離アルキル化剤の残存量を、アンモニア、２〜８の炭素原子を含むアミノ酸またはオリゴペプチドを用いた後処理によって減少させる方法に関する。

両性または双性イオン界面活性剤の語は、アルカリ条件下において、第一、第二または第三アミンおよびイミダシリンを、含ハロゲンカルボン酸、含ハロゲン水酸化アルカンスルホン酸および１，２−不飽和カルボン酸並びにそれらのエステルから成る群からの化合物によりアルキル化することによって得られる生成物を意味する。

含窒素化合物の典型的な例は、例えば工業用ヤシ油アミン、工業用ヤン油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミンまたは１−ヒドロキシエチル−２−ウンデシルイミダシリンである。ヤシ油アルキル基の炭素鎖の鎖長分布は、平均でＣＩＯが２重量％、ＣＩｔが５７重量％、ＣＩ４が２３重量％、Ｃ１０が１１重量％およびＣＩｌｌが７重量％であることが知られている。

使用するアルキル化剤の典型例は、３−クロロ−２−ヒドロキシプロパンスルホンＬ　７’ロバンスルトン、マレイン酸およびクロトン酸並びにそれらのエステルであるが、特にクロロ酢酸およびアクリル酸が挙げられる。

両性または双性イオン界面活性剤水溶液の後処理は、アンモニア、２〜８の炭素原子を含むアミノ酸またはオリゴペプチドを（界面活性剤水溶液に対して）０．２〜１０重量％、好ましくは０．５〜３゜０重量％、好ましくは加熱しながら添加することにより行う。

アンモニアは、後処理において２５〜５５重量％の水溶液状態で好ましく使用する。

２〜８の炭素原子を含むアミノ酸の典型例は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、システィン、／スチン、ジブロモチロシン、シイオドチロシン、グルタミン酸、ヒスチジン、ヒドロキシリジン、ヒドロキシプロリン、インロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、チロキシン、トリプトファン、チロシンおよびバリンである。グリシンおよびグルタミンを好ましく使用する。

オリゴペプチドは、使用する状態および使用する濃度において水に完全に溶解できるように、重合度が十分低いものが適当である。

例えばタンパク質の部分加水分解において形成する水溶性生成物、例えばゼラチンまたはフラーゲン［アンゲヴアンデット・ンエミー（Ａｎｇｅｖ、Ｃｈｅｎ、）９０．１８７　（１９７８）コを使用してもよい。

両性または双性イオン界面活性剤水溶液の後処理は、界面活性剤水溶液を後処理剤と共に５０〜１００’Ｃにて、好ましくは７０〜９５°Ｃにて、０．５〜８時間、好ましくは１〜４時間、ｐＨ７，２〜１１．５、好ましくは７５〜９５において加熱することによって行う。通例、後処理の温度が高いほど、アルキル化剤の残存量はより速く減少する。後処理は、オートクレーブ内において１２０°Ｃにて１〜２ｂａｒの圧力下で行うこともできる。

遊離アルキル化剤、とりわけクロロ酢酸またはアクリル酸の残存量は０．５〜８時間で０．０１重量％以下（固体含量に対して）に減少する。使用した後処理剤と後処理中に形成した化合物は両者とも毒性はなく、両性または双性イオン界面活性剤の作用特性や香気性に不利な影響を与えることもない。

以下の実施例によって本発明を説明する。

温度計、ｐ）（電極、滴下漏斗および還流冷却器を備えた撹拌反応器において、クロロ酢酸ナトリウム１３０．４ｇ（１，１モル）を６７９ｇの水に加え、ヤシ油ジメチルアミン（ヤシ油アルキル基の炭素鎖の鎖長分布：Ｃ１゜が２重量％、Ｃ１，が５７重量％、ＣＩ４が２３重量％、Ｃ１８が１１重量％、Ｃ１０が７重量％）２３５ｇ（１モル）を添加した後、８０°Ｃにて加熱した。約２．５時間反応させると、最初は混濁していた反応混合物は透明になった。溶液のｐＨ値は水酸化ナトリウム２０重量％水溶液の添加によって８０〜８．５に保持し、その後遊離アミンの残存量が０．３重量％以下になるまで反応を続けた。８５時間反応させた後、冷却によって反応を停止した。

生成物の特性値。

固形分　＝３４．８重量％塩化ナトリウム　二　６．０重量％遊離アミン　：０．２８重量％＝ｌ、２ｍｍｏｌ／１００ｇり四回酢酸　・　０，２３重量％、固形分に対する０、６７重量％に相当Ｂ、アルキルアミドベタイン形の両性界面活性剤の合成りロロ酢酸ナトリウム２０４．４ｇ（］、、７７３モル、水１２３２ｇ並びに１−アミノプロピル−３Ｎ、Ｎ−ジメチルアミンとヤシ油硬化脂肪酸（炭素鎖の鎖長分布二〇〇が７重量％、Ｃ１゜が６重量％、ＣＩｔが４９重量％、ＣＩ４が１９重量％、Ｃ１が９重量％、ＣＩ８が１０重量％）のアミド化生成物４５９．０ｇ　（１，５モル）を用いて、９０°Ｃにて実施例１と同様に行った。ｐＨ値は水酸化ナトリウム２０重量％水溶液の添加によって７．５〜８に保持し、反応温度に達すると反応混合物は透明になった。２時間反応させた後、冷却によって反応を停止した。

生成物の特性値：固形分　：３５．３重量％塩化ナトリウム　：　５２重量％遊離アミン　：＜Ｑ、１重量％クロロ酢酸　：０．８４重量％、固形分に対する２、４重量％に相当Ｃアルキルアミドベタイン形の両性界面活性剤の合成りロロ酢酸ナトリウム１２３．８ｇ　（１，０５モル）、水７５０ｇ並びにアミド化生成物３０６ｇ　（１モル）を用いて、実施例２と同様に行った。

固形分　：３４．５重量％塩化ナトリウム　＝　４．８重量％遊離アミン　１０００重量％クロロ酢酸　：０．３９重量％、固形分に対する１、１重量％に相当Ｄ　いわゆるイミダゾリニウムベタイン形の双性イオン界面活性剤の合成アミノエチルエタノールアミンとヤシ油硬化脂肪酸（炭素鎖の鎖長分布は実施例２を参照）から得られ副生成物としてジアミド１１．７重量％を含むイミダシリン１１５５．９ｇ　（０，５モル）を実施例１と同様の反応器内に水酸化ナトリウム５０重量％溶液６．１ｇおよび水１５３ｇと共に導入し、ドイツ特許公開第３０１８２０１号に従って９０’Ｃにおいて１時間撹拌した。次いてクロロ酢酸ナトリウム１３６．３ｇ　（１，１５モル）を４２３ｇの水に溶解させ、その水溶液を添加したところ諷度が６０°Ｃに低下した。

その後さらに３０分間撹拌した。反応混合物に水酸化ナトリウム５０重量％水溶液４６ｇを添加し、その後溶液を６０°Ｃにおいて３時間撹拌した。８０°Ｃまで加熱した後、別の水酸化ナトリウム５０重量％水溶液４６ｇを添加し、溶液を１．５時間撹拌し次いで冷却した。

生成物の特性値・固形分　：３９．５重量％塩化ナトリウム　・　７．８重量％クロロ酢酸　：０．５７重量％、固形分に対する１、４重量％に相当アミノエチルエタノールアミンとヤシ油硬化脂肪酸く炭素鎖の鎖長分布は実施例２を参照）から得られ副生成物としてジアミド１１．７重量％を含むイミダシリン１１５５．９ｇ　（０，５モル）を水２８４．４ｇに溶解した。アクリル酸３６．５ｇ　（０，５１モル）を５０〜６０°Ｃにて０５時間かけて混合物に対して滴下して加えた。混合物は９０°Ｃにて５時間撹拌し、次いで冷却した。

生成物の特性値：固形分　・４１．６重量％アクリル酸　＝１．８重量％（固形分に対゛して）固形分含量を測定する為に、界面活性剤溶液を乾燥庫において１１０’Ｃにて２時間乾燥させ、この条件下での完全水分減少量を乾燥前後の重量差からめた。

遊離アミンの含有量を測定する為に、まず塩酸を用いて溶液のｐＨを３．０に調整し、形成した塩酸アミンを水酸化ナトリウム溶液で電位差滴定した。

クロロ酢酸およびアクリル酸の含有量はイオン交換カラムを用いたイオンクロマトグラフィーによって測定した。検出は抑制反応後に濁度検出器を用いて行った。定性は成分の保持時間に基づいて行った。定量は、校正標準とのピーク面積の積分の比較によって行った。

両性および双性イオン界面活性剤の後処理後処理はＡ、Ｂ、Ｃ，ＤおよびＥによって得られた生成物の２００ｇを、９０°ＣにおいてｐＨ８，５〜９．０にてアンモニア（２５重量％）、２〜８の炭素原子を含むアミノ酸またはオリゴペプチドの０．　５〜１．８重量％（界面活性剤水溶液に対して）を用いであるいは用いずに行った。クロロ酢酸およびアクリル酸の含有量はイオンクロマトグラフィーによって１時間間隔に測定した。結果は表１および２に示す。

両性および双性イオン界面活性剤の後処理クロロ酢酸含有量に関する全ての数値は、溶液の固体含量を１００重量％とじたときのものである実施　両性界面　後処理剤成分　各経過時間毎のクロロ酢酸含量Ａ　なし　５７１）０　５４００　５２００　４９００１　Ａ　Ｏ，５％グリノン　３７００　２４ＱＯ１７０９０２Ａ　１．０％グリノン　２４００　９００　１００　５０Ｂ　なし　２００００　１９０００　１７０００　１４０００３　Ｂ　０．５％グリノン　２００ｆｌ　６０　６０　３０４　Ｂ　１．０％グルタミン　５９００　２６００　７００　１００５　Ｂ　１．０％ＮＨ３溶液＊　３７００　６０　６０　３０Ｃなし　５８００　４４００　３８００　２５００６　Ｃ０５％グリッツ　２９０　６０　３０　０Ｄ　なし　１３Ｑ（１（１１１０００１００００９０００７Ｄ　１．０％グリノア　１２６０　２５　０　Ｑ８　Ｄ　１．８％グルタミノ　：１２００　１５００　５００　２５＊”’　ＮＨ３溶液、２５重量％衣ス両性および双性イオン界面活性剤の後処理クロロ酢酸含有量に関する全ての数値は、溶液の固体含量を１００重量％とじたときのものであるＥ　なし　１７２００　１７０００　１７０００　１６８０（１国際調査報告国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】１．アンモニア、２〜８の炭素原子を含むアミノ酸またはオリゴペプチドを用いて溶液を後処理すること特徴とする、両性または双性イオン界面活性剤水溶液中の遊離アルキル化剤の残存量を減少させる方法。２．後処理を、２５〜５５重量％のアンモニア溶液、グリシンまたはグルタンの０．５〜３．０重量％（界面活性剤水溶液に対して）を用いて行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。３．アルキル化剤であるクロロ酢酸およびアクリル酸の残存量を界面活性剤水溶液の固体含量に対して０．０１重量％以下まで減少させることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。４．後処理を７０〜９８℃においてｐＨ７．５〜９．５にて１〜４時間かけて行うことを特徴とする請求項１〜３に記載の方法。