JPH08176591A - 低発泡性でアルカリ安定性の両性界面活性剤 - Google Patents
低発泡性でアルカリ安定性の両性界面活性剤Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルカリに安定な両性界面活性剤を提供す
る。 【構成】 下記 【化1】 (式中、Rはアルキル、アリール、アルキルアリール
基、及びアルコキシメチルより成る群から選ばれ、R2
及びR3 は個々に、メチル;ベータ炭素原子において電
子供与基によって置換されているアルキル;ポリオキシ
エチレン及びポリオキシプロピレンから成る群より選ば
れるか、又はともに−CH2 CH2 OCH 2 CH2 −又
はCH2 CH2 SCH2 CH2 −基を形成してもよく、
Mは水素又はアルカリ金属カチオンであり、そしてXは
水素又は電子供与基である)の界面活性剤。
る。 【構成】 下記 【化1】 (式中、Rはアルキル、アリール、アルキルアリール
基、及びアルコキシメチルより成る群から選ばれ、R2
及びR3 は個々に、メチル;ベータ炭素原子において電
子供与基によって置換されているアルキル;ポリオキシ
エチレン及びポリオキシプロピレンから成る群より選ば
れるか、又はともに−CH2 CH2 OCH 2 CH2 −又
はCH2 CH2 SCH2 CH2 −基を形成してもよく、
Mは水素又はアルカリ金属カチオンであり、そしてXは
水素又は電子供与基である)の界面活性剤。
Description
【0001】発明の背景 本発明は低発泡性のアルカリに安定な両性界面活性剤に
関する。本発明の物質はヒドロキシプロピルスルティン
である。米国特許第2,198,822号は式:
関する。本発明の物質はヒドロキシプロピルスルティン
である。米国特許第2,198,822号は式:
【0002】
【化6】
【0003】〔式中、Rは6〜24個の炭素原子を有す
る炭化水素基であり、Yは1〜6個の炭素を有する脂肪
族炭化水素又は−R1 −O(R1 O)x H(式中、R1
は2〜4個の炭素を有するアルキレン、及びxは0〜1
5である)であり、そしてMは水素、ナトリウム、カリ
ウム、又は他のアルカリ金属である〕の生成物を包含す
る両性シャンプー物質を記載している。
る炭化水素基であり、Yは1〜6個の炭素を有する脂肪
族炭化水素又は−R1 −O(R1 O)x H(式中、R1
は2〜4個の炭素を有するアルキレン、及びxは0〜1
5である)であり、そしてMは水素、ナトリウム、カリ
ウム、又は他のアルカリ金属である〕の生成物を包含す
る両性シャンプー物質を記載している。
【0004】これらの生成物は強アルカリ中で安定性を
有するとは全く述べられていない。また、米国特許第
2,168,538号は一般式:
有するとは全く述べられていない。また、米国特許第
2,168,538号は一般式:
【0005】
【化7】
【0006】(式中、Rは4〜18個の炭素原子を有す
る炭化水素であり、R3 は2〜4個の炭素を有するアル
キレンであり、R2 は2〜6個の炭素原子を有するアル
キレン又はヒドロキシアルキレン又はそのアルキレンオ
キシド付加物であり、そしてR 1 は水素、アルキル、ヒ
ドロキシアルキル又はそのアルキレンオキシド付加物、
Mは水素又はアルカリ金属である)のアミド誘導体を記
載している。これらの化合物の考えられる第4級化オリ
ゴマーに言及しているが、そのような生成物の例示はな
い。
る炭化水素であり、R3 は2〜4個の炭素を有するアル
キレンであり、R2 は2〜6個の炭素原子を有するアル
キレン又はヒドロキシアルキレン又はそのアルキレンオ
キシド付加物であり、そしてR 1 は水素、アルキル、ヒ
ドロキシアルキル又はそのアルキレンオキシド付加物、
Mは水素又はアルカリ金属である)のアミド誘導体を記
載している。これらの化合物の考えられる第4級化オリ
ゴマーに言及しているが、そのような生成物の例示はな
い。
【0007】これらの生成物もアルカリに対していささ
かの特別の安定性を有するとは述べられていない。米国
特許第4,246,194号〔1981年1月20日発
行され、ファーガソン(Ferguson)がリサーチ
・オーガニクス・社に譲渡〕は、とりわけ式:
かの特別の安定性を有するとは述べられていない。米国
特許第4,246,194号〔1981年1月20日発
行され、ファーガソン(Ferguson)がリサーチ
・オーガニクス・社に譲渡〕は、とりわけ式:
【0008】
【化8】
【0009】(式中、A及びBはそれぞれ水素、脂肪
族、脂環族、又はヒドロキシ脂肪族であり、nは1又は
2である)の化合物を開示している。該化合物は生物学
の研究に好ましいpKa 範囲で水素イオン緩衝液として有
用であると述べてある。該化合物が第4級化されるとい
う示唆はなんらなされていない。また、第4級化生成物
が有用であろうといういささかの示唆もない。
族、脂環族、又はヒドロキシ脂肪族であり、nは1又は
2である)の化合物を開示している。該化合物は生物学
の研究に好ましいpKa 範囲で水素イオン緩衝液として有
用であると述べてある。該化合物が第4級化されるとい
う示唆はなんらなされていない。また、第4級化生成物
が有用であろうといういささかの示唆もない。
【0010】かなり強いアルカリ中で安定な界面活性剤
の必要性が米国特許第4,214,102号に論じてあ
る。この特許は、アミド結合が強酸及び強アルカリ媒質
中で容易に分解するので、強酸及び強アルカリ中の多く
の物質はアミド結合の存在によって不安定となり、その
結果混濁した液になることを教示している。本明細書で
述べる本発明の目的は「酸性からアルカリ性への広いpH
範囲にわたり、長時間の間安定であり、そして分子に著
しい親水性の効果を与える少くとも3個の水酸基及び/
又はエーテル基を有する両性界面活性剤の開発」である
と云える。該生成物はグリシジルエーテルに過剰のN−
ヒドロキシ−C2-4 アルキル−C2-6 アルキレンジアミ
ンを反応させ、次いで得られた生成物を過剰のハロゲン
置換C2- 4 アルカン酸又はハロゲン置換C2-4 ヒドロキ
シアルカンスルホン酸でN−アルキル化することによっ
て得られる。得られる化合物の中には「推定される化学
式」:
の必要性が米国特許第4,214,102号に論じてあ
る。この特許は、アミド結合が強酸及び強アルカリ媒質
中で容易に分解するので、強酸及び強アルカリ中の多く
の物質はアミド結合の存在によって不安定となり、その
結果混濁した液になることを教示している。本明細書で
述べる本発明の目的は「酸性からアルカリ性への広いpH
範囲にわたり、長時間の間安定であり、そして分子に著
しい親水性の効果を与える少くとも3個の水酸基及び/
又はエーテル基を有する両性界面活性剤の開発」である
と云える。該生成物はグリシジルエーテルに過剰のN−
ヒドロキシ−C2-4 アルキル−C2-6 アルキレンジアミ
ンを反応させ、次いで得られた生成物を過剰のハロゲン
置換C2- 4 アルカン酸又はハロゲン置換C2-4 ヒドロキ
シアルカンスルホン酸でN−アルキル化することによっ
て得られる。得られる化合物の中には「推定される化学
式」:
【0011】
【化9】
【0012】を有する化合物がある。生じた生成物は良
好な起泡剤であり、また20%NaOHか又は20%H
2 SO4 の何れかにおいて安定である。しかし、本生成
物を1%か5%の何れかを含有する20%NaOHの表
面張力は66.4dyne/cmに減少したのにすぎず該溶液
の表面活性は極めて乏しいことを示す。
好な起泡剤であり、また20%NaOHか又は20%H
2 SO4 の何れかにおいて安定である。しかし、本生成
物を1%か5%の何れかを含有する20%NaOHの表
面張力は66.4dyne/cmに減少したのにすぎず該溶液
の表面活性は極めて乏しいことを示す。
【0013】アルキルアミノスルホン酸も米国特許第
4,481,150号、同第4,138,345号、同
第3,998,796号、同第3,075,899号、
及び同第1,994,300号に開示されている。これ
らの特許の何れも開示した生成物の何らかの特別なアル
カリ安定性を主張していない。長い間アルカリに安定な
界面活性剤に対する要望があった。濃厚なアルカリ(N
aOHの30〜50%溶液)中で安定な、現在市場にあ
る唯一の製品は商品名トライトン(Triton)BG
−10として販売されているものである。この製品は、
米国特許第3,839,318号に記載されているタイ
プの高級アルキルモノサッカリド及び高級アルキルオリ
ゴサッカリドより成るものである。トライトンBG−1
0にはいくつかの欠点がある。すなわち、真黒な、粘稠
で、焦げ臭があり、50%NaOHにわずかに徐々に溶
解し、50%NaOHの表面張力を大幅に下げることな
く、また顕著な泡も生じる。
4,481,150号、同第4,138,345号、同
第3,998,796号、同第3,075,899号、
及び同第1,994,300号に開示されている。これ
らの特許の何れも開示した生成物の何らかの特別なアル
カリ安定性を主張していない。長い間アルカリに安定な
界面活性剤に対する要望があった。濃厚なアルカリ(N
aOHの30〜50%溶液)中で安定な、現在市場にあ
る唯一の製品は商品名トライトン(Triton)BG
−10として販売されているものである。この製品は、
米国特許第3,839,318号に記載されているタイ
プの高級アルキルモノサッカリド及び高級アルキルオリ
ゴサッカリドより成るものである。トライトンBG−1
0にはいくつかの欠点がある。すなわち、真黒な、粘稠
で、焦げ臭があり、50%NaOHにわずかに徐々に溶
解し、50%NaOHの表面張力を大幅に下げることな
く、また顕著な泡も生じる。
【0014】本発明の目的は、最高50%のNaOHを
含有するNaOH溶液に適合しうる物質を製造すること
である。本発明の他の目的は濃厚なNaOH水溶液に容
易に溶解して、該溶液の表面張力を顕著に低下させる物
質を製造することである。別の目的は本物質を含有する
濃厚NaOHを常用濃度の5〜20%NaOHに水で稀
釈する時に溶存したままであって、該溶液の表面張力を
顕著に低下させるような物質を製造することである。他
の目的は50%以下のNaOHを含有する溶液中でほと
んど全く泡を生じないような物質を製造することであ
る。本発明のさらに別の目的は、5〜20%のNaOH
を含有する溶液中にあって、長時間煮沸しても変化しな
いような物質を製造することである。
含有するNaOH溶液に適合しうる物質を製造すること
である。本発明の他の目的は濃厚なNaOH水溶液に容
易に溶解して、該溶液の表面張力を顕著に低下させる物
質を製造することである。別の目的は本物質を含有する
濃厚NaOHを常用濃度の5〜20%NaOHに水で稀
釈する時に溶存したままであって、該溶液の表面張力を
顕著に低下させるような物質を製造することである。他
の目的は50%以下のNaOHを含有する溶液中でほと
んど全く泡を生じないような物質を製造することであ
る。本発明のさらに別の目的は、5〜20%のNaOH
を含有する溶液中にあって、長時間煮沸しても変化しな
いような物質を製造することである。
【0015】上記及び他の目的は、一般式:
【0016】
【化10】
【0017】〔式中、Rは2〜18個の炭素原子を有す
るアルキル、アリール、又はアルキルアリール基、又は
アルコキシ基が2〜18個の炭素原子を有するアルコキ
シメチレンから選ばれ、R2 及びR3 は個々にメチル;
2〜6個の炭素原子を有するアルキル(但し該アルキル
基はベータ炭素原子において電子供与基が置換されてい
る);ポリオキシエチレン及びポリオキシプロピレンか
ら選ばれ、又は、R2 及びR3 は同時に−CH2 CH2
OCH2 CH2 −又は−CH2 CH2 SCH2 CH2 −
(すなわち、窒素と共にモルホリン環、又はチオモルホ
リン環を構成する)であることができ、Mは水素又はア
ルカリ金属カチオンであり、Xは水素又はOH,SH,
CH3 O、又はCH3 Sのような電子供与基である〕の
物質を用いることによって達成される。
るアルキル、アリール、又はアルキルアリール基、又は
アルコキシ基が2〜18個の炭素原子を有するアルコキ
シメチレンから選ばれ、R2 及びR3 は個々にメチル;
2〜6個の炭素原子を有するアルキル(但し該アルキル
基はベータ炭素原子において電子供与基が置換されてい
る);ポリオキシエチレン及びポリオキシプロピレンか
ら選ばれ、又は、R2 及びR3 は同時に−CH2 CH2
OCH2 CH2 −又は−CH2 CH2 SCH2 CH2 −
(すなわち、窒素と共にモルホリン環、又はチオモルホ
リン環を構成する)であることができ、Mは水素又はア
ルカリ金属カチオンであり、Xは水素又はOH,SH,
CH3 O、又はCH3 Sのような電子供与基である〕の
物質を用いることによって達成される。
【0018】典型的には前記R基は4〜14個、通常4
〜8個の炭素原子を含有する。好適には、ブトキシメチ
レン、ヘキシルオキシメチレン、2−エチルヘキシルオ
キシメチレンのような、アルコキシ基中に4〜8個の炭
素原子を有するアルコキシメチレンである。R2 及びR
3 はそれぞれ、好適にはメチル、ヒドロキシエチル、2
−ヒドロキシプロピル、又は共に、そして結合される窒
素原子と共にモルホリン環を形成する。Xは好ましくは
水素である。
〜8個の炭素原子を含有する。好適には、ブトキシメチ
レン、ヘキシルオキシメチレン、2−エチルヘキシルオ
キシメチレンのような、アルコキシ基中に4〜8個の炭
素原子を有するアルコキシメチレンである。R2 及びR
3 はそれぞれ、好適にはメチル、ヒドロキシエチル、2
−ヒドロキシプロピル、又は共に、そして結合される窒
素原子と共にモルホリン環を形成する。Xは好ましくは
水素である。
【0019】何らかの理論によって拘束されることを望
むわけではないが、本発明の生成物のアルカリ安定性
は、第4級窒素に対してベータ位置にある炭素原子への
電子供与基の普遍的な供給に由来するものと考えられ
る。該基はベータ炭素原子の水素の酸性度を小さくし、
それによってホフマン(Hofman)〔ber.,1
4,659(1881)〕が述べたような分解プロセス
を妨げる。典型的には該基はヒドロキシ、アルコキシ、
メルカプト、及びアルキルチオを含む。適当なアルコキ
シ及びアルキルチオ基は1〜4個の炭素原子を含有す
る。
むわけではないが、本発明の生成物のアルカリ安定性
は、第4級窒素に対してベータ位置にある炭素原子への
電子供与基の普遍的な供給に由来するものと考えられ
る。該基はベータ炭素原子の水素の酸性度を小さくし、
それによってホフマン(Hofman)〔ber.,1
4,659(1881)〕が述べたような分解プロセス
を妨げる。典型的には該基はヒドロキシ、アルコキシ、
メルカプト、及びアルキルチオを含む。適当なアルコキ
シ及びアルキルチオ基は1〜4個の炭素原子を含有す
る。
【0020】本発明の生成物は式:
【0021】
【化11】
【0022】の化合物を、式:
【0023】
【化12】
【0024】(式中、Halはハロゲンで、典型的には
塩素であり、Mはアルカリ金属カチオンで、典型的には
ナトリウムである)のアルキル化剤でアルキル化するこ
とによって製造される。アルキル化される化合物が2個
の窒素原子を含む場合には、使用するアルキル化剤の量
によってモノ−又はジアルキル化が起ることがある。こ
うした場合には、ジアルキル化のために十分なアルキル
化剤を用いるのが望ましい。
塩素であり、Mはアルカリ金属カチオンで、典型的には
ナトリウムである)のアルキル化剤でアルキル化するこ
とによって製造される。アルキル化される化合物が2個
の窒素原子を含む場合には、使用するアルキル化剤の量
によってモノ−又はジアルキル化が起ることがある。こ
うした場合には、ジアルキル化のために十分なアルキル
化剤を用いるのが望ましい。
【0025】発明の詳細な説明 中間物のアミノ化合物(2)は、適当な第2級アミン又
は二置換アミノアルキル第1級アミンと適当な1,2−
エポキシアルカン又は、より好適には適当なアルキルグ
リシジルエーテルとの反応によって製造される。適当な
アミンにはジメチルアミン、ジエタノールアミン、ジイ
ソプロパノールアミン、モルホリン、3−ジメチルアミ
ノプロピルアミン、3−ビス(2−ヒドロキシエチル)
アミノプロピルアミン、及び2−ビス(2−ヒドロキシ
エチル)アミノエチルアミンがある。本反応は溶剤を用
い又は無溶剤で、また一般に20〜100℃の範囲にあ
る温度で行うことができる。本反応はしばしば発熱的で
あり、そしてその温度は、溶剤の添加によるか又はアミ
ン又はアミン溶液へのエポキシドの添加速度を調節する
ことによって管理することができる。この反応には、さ
らに低い温度も用いることができるが、その場合には反
応時間を延長しなければならない。この反応における溶
剤及び温度の選択は主としてどの出発アミンが用いられ
るかによる。従って、ジメチルアミンの場合には、水中
で反応を行い、またこのアミンの揮発性の理由から40
℃よりも低い温度を保持するのが便利である。
は二置換アミノアルキル第1級アミンと適当な1,2−
エポキシアルカン又は、より好適には適当なアルキルグ
リシジルエーテルとの反応によって製造される。適当な
アミンにはジメチルアミン、ジエタノールアミン、ジイ
ソプロパノールアミン、モルホリン、3−ジメチルアミ
ノプロピルアミン、3−ビス(2−ヒドロキシエチル)
アミノプロピルアミン、及び2−ビス(2−ヒドロキシ
エチル)アミノエチルアミンがある。本反応は溶剤を用
い又は無溶剤で、また一般に20〜100℃の範囲にあ
る温度で行うことができる。本反応はしばしば発熱的で
あり、そしてその温度は、溶剤の添加によるか又はアミ
ン又はアミン溶液へのエポキシドの添加速度を調節する
ことによって管理することができる。この反応には、さ
らに低い温度も用いることができるが、その場合には反
応時間を延長しなければならない。この反応における溶
剤及び温度の選択は主としてどの出発アミンが用いられ
るかによる。従って、ジメチルアミンの場合には、水中
で反応を行い、またこのアミンの揮発性の理由から40
℃よりも低い温度を保持するのが便利である。
【0026】適切な中間物の製造に対して、より重要な
ことは出発アミンとエポキシドのモル比である。第2級
アミンの場合には、1:1のモル比が一般に満足すべき
ものである。というのはこの比率は化学量論が必要とす
るすべてであるからである。しかし、ジメチルアミンの
ように非常に揮発しやすいアミンの場合には、その揮発
性による損失を埋合せるために過剰のアミンが典型的に
用いられる。二置換アミノアルキル第1級アミンが使用
される場合には、通常1.5〜2:1の範囲内の過剰モ
ル量のアミン対エポキシドが用いられる。この過剰量は
構造式:
ことは出発アミンとエポキシドのモル比である。第2級
アミンの場合には、1:1のモル比が一般に満足すべき
ものである。というのはこの比率は化学量論が必要とす
るすべてであるからである。しかし、ジメチルアミンの
ように非常に揮発しやすいアミンの場合には、その揮発
性による損失を埋合せるために過剰のアミンが典型的に
用いられる。二置換アミノアルキル第1級アミンが使用
される場合には、通常1.5〜2:1の範囲内の過剰モ
ル量のアミン対エポキシドが用いられる。この過剰量は
構造式:
【0027】
【化13】
【0028】のジアルキル化物の生成を最小限にする。
中間生成物をつくる際に過剰のアミンを用いる場合に
は、その後の反応前に過剰のアミンはこの生成物から取
除かれる。これは通常蒸留により、要すれば真空を用い
て、行われる。しかし、過剰のアミンを除去するために
溶剤抽出のような他の適当な方法も用いることができ
る。
中間生成物をつくる際に過剰のアミンを用いる場合に
は、その後の反応前に過剰のアミンはこの生成物から取
除かれる。これは通常蒸留により、要すれば真空を用い
て、行われる。しかし、過剰のアミンを除去するために
溶剤抽出のような他の適当な方法も用いることができ
る。
【0029】第2段階、すなわち3−ハロゲン置換−2
−ヒドロキシプロパンスルホン酸アルカリ金属塩による
アルキル化は典型的に加温下、しばしば50〜100℃
で、水性環境中で行われる。もっとも一般に用いられる
アルキル化剤は3−クロロ−2−ヒドロキシプロパンス
ルホン酸ナトリウム塩である。これは、当業者の周知の
方法によって水中でのエピクロロヒドリンとメタ重亜硫
酸ナトリウムの反応によって得られる。アルキル化剤と
アミノ中間体を55〜60℃の範囲にある温度で混合
し、次いで最初の添加の完了後、この温度を、たとえば
85〜95℃の範囲にある温度に上げる。アルキル化の
間はアルカリ性pHに、たとえば8.0〜9.0の範囲に
あるように維持する。これは一般に水酸化ナトリウム
(通常25〜50%溶液)の増分添加によって行われ
る。
−ヒドロキシプロパンスルホン酸アルカリ金属塩による
アルキル化は典型的に加温下、しばしば50〜100℃
で、水性環境中で行われる。もっとも一般に用いられる
アルキル化剤は3−クロロ−2−ヒドロキシプロパンス
ルホン酸ナトリウム塩である。これは、当業者の周知の
方法によって水中でのエピクロロヒドリンとメタ重亜硫
酸ナトリウムの反応によって得られる。アルキル化剤と
アミノ中間体を55〜60℃の範囲にある温度で混合
し、次いで最初の添加の完了後、この温度を、たとえば
85〜95℃の範囲にある温度に上げる。アルキル化の
間はアルカリ性pHに、たとえば8.0〜9.0の範囲に
あるように維持する。これは一般に水酸化ナトリウム
(通常25〜50%溶液)の増分添加によって行われ
る。
【0030】本発明の生成物はいろいろな用途がある。
典型的には、該生成物は比較的高アルカリ含量、たとえ
ば5〜50%の範囲の水酸化ナトリウム又はカリウム溶
液、又は高濃度炭酸ナトリウム溶液のような同等の溶液
を有する洗浄用又は類似の組成物に混合される。該組成
物には剥離を生じる配合物、硬質面の洗浄剤、オーブン
クリーナー、ワックス剥離剤、脱脂剤、アルミニウム洗
浄剤、洗びん配合物があり、また、苛性アルカリ含量が
その範囲内の低い側にある場合には該生成物は洗濯及び
皿洗い洗剤、ハンドクリーナー並びにそれらの洗浄剤を
つくるための濃厚物に用いることができる。
典型的には、該生成物は比較的高アルカリ含量、たとえ
ば5〜50%の範囲の水酸化ナトリウム又はカリウム溶
液、又は高濃度炭酸ナトリウム溶液のような同等の溶液
を有する洗浄用又は類似の組成物に混合される。該組成
物には剥離を生じる配合物、硬質面の洗浄剤、オーブン
クリーナー、ワックス剥離剤、脱脂剤、アルミニウム洗
浄剤、洗びん配合物があり、また、苛性アルカリ含量が
その範囲内の低い側にある場合には該生成物は洗濯及び
皿洗い洗剤、ハンドクリーナー並びにそれらの洗浄剤を
つくるための濃厚物に用いることができる。
【0031】これらの配合物中に典型的に存在する化合
物には、実施例によってつくられ、主として式:
物には、実施例によってつくられ、主として式:
【0032】
【化14】
【0033】(式中、Rはラウリル、ミリスチルアルコ
ール混合物のグリシジルエーテル残基を表わす)である
と考えられる化合物がある。このような配合物は、従っ
て、ケイ酸塩、リン酸塩、ピロリン酸塩、及びポリリン
酸塩を、たとえばナトリウム塩の形で含有する通常の添
加物を含むこともできる。存在することができる他の添
加物には、1〜6個の炭素原子を有する低級アルコー
ル、グリコール、グリコールエーテル、キレート剤、ア
ミド、セルロース誘導体及びポリアクリレートのような
増粘剤がある。場合によっては、補助的なアニオン性、
非イオン性又は両性界面活性剤も存在することができ
る。
ール混合物のグリシジルエーテル残基を表わす)である
と考えられる化合物がある。このような配合物は、従っ
て、ケイ酸塩、リン酸塩、ピロリン酸塩、及びポリリン
酸塩を、たとえばナトリウム塩の形で含有する通常の添
加物を含むこともできる。存在することができる他の添
加物には、1〜6個の炭素原子を有する低級アルコー
ル、グリコール、グリコールエーテル、キレート剤、ア
ミド、セルロース誘導体及びポリアクリレートのような
増粘剤がある。場合によっては、補助的なアニオン性、
非イオン性又は両性界面活性剤も存在することができ
る。
【0034】典型的には、本発明の生成物は、使用時の
配合物の0.5〜10重量%の量で存在するであろう。
稀釈すべき濃厚物は、一般に高比率(但し上記範囲内)
の本発明の生成物を含有するであろう。本発明の種々の
生成物を混合すると、本発明の上記のいくつかの目的
は、任意の単一の生成物に勝って最適化されることが多
い。
配合物の0.5〜10重量%の量で存在するであろう。
稀釈すべき濃厚物は、一般に高比率(但し上記範囲内)
の本発明の生成物を含有するであろう。本発明の種々の
生成物を混合すると、本発明の上記のいくつかの目的
は、任意の単一の生成物に勝って最適化されることが多
い。
【0035】ここで、本発明を以下の実施例によって説
明する。実施例I A.アミン−エポキシド反応 3−ジメチルアミノプロピルアミン(204g,2.0
モル)を機械的攪拌器、還流冷却器、温度計、及び添加
漏斗を備えた反応フラスコに加えた。撹拌しながら、ア
ミンを90〜100℃に加熱した。これに、2−エチル
ヘキシルグリシジルエーテル(186g,1.0モル)
を、熱を加えることなく90〜100℃の反応温度を保
持するような速度で加えた。添加時間は約1時間であっ
た。850,915、及び1250cm-1におけるエポキ
シドの吸収が消滅することによって判断される反応の完
結まで、さらに90〜100℃で反応混合物を撹拌し
た。反応が完了すると、真空を用いて未反応の3−ジメ
チルアミノプロピルアミンを除去した。生成物は中和当
量(NE)157(1:1付加物の場合の理論的なNE
=144)を有していた。
明する。実施例I A.アミン−エポキシド反応 3−ジメチルアミノプロピルアミン(204g,2.0
モル)を機械的攪拌器、還流冷却器、温度計、及び添加
漏斗を備えた反応フラスコに加えた。撹拌しながら、ア
ミンを90〜100℃に加熱した。これに、2−エチル
ヘキシルグリシジルエーテル(186g,1.0モル)
を、熱を加えることなく90〜100℃の反応温度を保
持するような速度で加えた。添加時間は約1時間であっ
た。850,915、及び1250cm-1におけるエポキ
シドの吸収が消滅することによって判断される反応の完
結まで、さらに90〜100℃で反応混合物を撹拌し
た。反応が完了すると、真空を用いて未反応の3−ジメ
チルアミノプロピルアミンを除去した。生成物は中和当
量(NE)157(1:1付加物の場合の理論的なNE
=144)を有していた。
【0036】B.3−クロロ−2−ヒドロキシプロパン
スルホン酸ナトリウムによるアルキル化 表題のアルキル化剤はメタ重亜硫酸ナトリウム(10
4.5g)とエピクロロヒドリン(101.8g)を水
(481g)の中で反応させて調製した。50〜60℃
のこのアルキル化剤溶液にAで得た生成物(157g)
を添加した。この混合物を撹拌し85〜90℃に加熱し
た。反応は50%NaOH水溶液の増分添加によりpHを
8から9の範囲に保って継続させた。反応はpHが安定し
イオン性塩素と全塩素との比が0.99を超えるまで継
続させた。透明な黄色液体の50%固形物が得られるだ
けの水が除去されるまで真空を用いて水を除いた。実施例II A.アミン−エポキシド反応 ブチルグリシジルエーテル(130g,1.0モル)を
3−ジメチルアミノプロピルアミン(204g,2.0
モル)と共に用いた点を除けば実施例IAと同じ方法を
使用した。生成物のNE測定値は125(1:1付加物
の理論的NE=116)であった。
スルホン酸ナトリウムによるアルキル化 表題のアルキル化剤はメタ重亜硫酸ナトリウム(10
4.5g)とエピクロロヒドリン(101.8g)を水
(481g)の中で反応させて調製した。50〜60℃
のこのアルキル化剤溶液にAで得た生成物(157g)
を添加した。この混合物を撹拌し85〜90℃に加熱し
た。反応は50%NaOH水溶液の増分添加によりpHを
8から9の範囲に保って継続させた。反応はpHが安定し
イオン性塩素と全塩素との比が0.99を超えるまで継
続させた。透明な黄色液体の50%固形物が得られるだ
けの水が除去されるまで真空を用いて水を除いた。実施例II A.アミン−エポキシド反応 ブチルグリシジルエーテル(130g,1.0モル)を
3−ジメチルアミノプロピルアミン(204g,2.0
モル)と共に用いた点を除けば実施例IAと同じ方法を
使用した。生成物のNE測定値は125(1:1付加物
の理論的NE=116)であった。
【0037】B−1、アルキル化 生成物IA157gの代りに125gの生成物IIAを添
加した点を除けば実施例IBと同じ方法を用いた。反応
が完了し50%固形分まで真空ストリッピングした後得
られた生成物は透明の黄色液体であった。B−2、アルキル化 僅か1/2量のメタ重亜硫酸ナトリウムとエピクロロヒ
ドリンを用いる以外は実施例IIB−1の場合と同じ方法
を使用した。50%固形分の生成物は透明淡黄色の液体
であった。実施例III A.ヘキシルグリシジルエーテル/ヘキシルクロロヒド
リンエーテル 機械的撹拌器、還流冷却器、温度計及び添加漏斗を備え
た反応フラスコに、メタノールに溶解した9gの三フッ
化ホウ素(10〜15%BF3 )と共にn−ヘキシルア
ルコール(357g,3.5モル)を加えた。
加した点を除けば実施例IBと同じ方法を用いた。反応
が完了し50%固形分まで真空ストリッピングした後得
られた生成物は透明の黄色液体であった。B−2、アルキル化 僅か1/2量のメタ重亜硫酸ナトリウムとエピクロロヒ
ドリンを用いる以外は実施例IIB−1の場合と同じ方法
を使用した。50%固形分の生成物は透明淡黄色の液体
であった。実施例III A.ヘキシルグリシジルエーテル/ヘキシルクロロヒド
リンエーテル 機械的撹拌器、還流冷却器、温度計及び添加漏斗を備え
た反応フラスコに、メタノールに溶解した9gの三フッ
化ホウ素(10〜15%BF3 )と共にn−ヘキシルア
ルコール(357g,3.5モル)を加えた。
【0038】この混合物を撹拌し、90〜100℃に加
熱した。エピクロロヒドリン(92.5g,1.0モ
ル)を90〜100℃を維持するような速度で添加し
た。添加時間は約1時間であった。大体850,91
5、及び1250cm-1でのエポキシドの吸収が実質上消
滅したことによって判断されるように、更に、約2時間
後に反応は完了した。過剰のヘキシルアルコールを55
〜60℃、10mmHgの真空で除去した。生成物を10mm
Hgで蒸留し前留分しとて120℃より低い温度で沸騰す
る物質を除去した。生成物は120−125℃/10mm
Hgで捕集した。分析によれば蒸留物は略々20%のヘキ
シルグリシジルエーテル及び80%の3−クロロ−2−
ヒドロキシプロピルエーテルから成るものであった。
熱した。エピクロロヒドリン(92.5g,1.0モ
ル)を90〜100℃を維持するような速度で添加し
た。添加時間は約1時間であった。大体850,91
5、及び1250cm-1でのエポキシドの吸収が実質上消
滅したことによって判断されるように、更に、約2時間
後に反応は完了した。過剰のヘキシルアルコールを55
〜60℃、10mmHgの真空で除去した。生成物を10mm
Hgで蒸留し前留分しとて120℃より低い温度で沸騰す
る物質を除去した。生成物は120−125℃/10mm
Hgで捕集した。分析によれば蒸留物は略々20%のヘキ
シルグリシジルエーテル及び80%の3−クロロ−2−
ヒドロキシプロピルエーテルから成るものであった。
【0039】B.アミンとの反応 Aで得た蒸留物(192.5g)を90〜100℃で、
加熱することなく該温度を維持するような速度で3−ジ
メチルアミノプロピルアミン(153g,1.5モル)
に添加した。添加時間は約1時間であった。90〜10
0℃でさらに3時間経過後、イオン性塩素と全塩素の比
率は0.99よりも大であった。典型的なエポキシドの
吸収が消滅するまで、さらに1時間温度をこの範囲に保
ち、次いで未反応アミンを5〜10mmHgで、120℃ま
での温度で除去した。残留物に88gの50%NaOH
水溶液と十分な水(約150cc)を加えて生成した塩を
溶解させた。水層を除き、生成物を飽和食塩水で2度洗
った。生成物のNEは177.6g(1:1:1付加物
の理論NE=130)であった。
加熱することなく該温度を維持するような速度で3−ジ
メチルアミノプロピルアミン(153g,1.5モル)
に添加した。添加時間は約1時間であった。90〜10
0℃でさらに3時間経過後、イオン性塩素と全塩素の比
率は0.99よりも大であった。典型的なエポキシドの
吸収が消滅するまで、さらに1時間温度をこの範囲に保
ち、次いで未反応アミンを5〜10mmHgで、120℃ま
での温度で除去した。残留物に88gの50%NaOH
水溶液と十分な水(約150cc)を加えて生成した塩を
溶解させた。水層を除き、生成物を飽和食塩水で2度洗
った。生成物のNEは177.6g(1:1:1付加物
の理論NE=130)であった。
【0040】C.アルキル化 生成物IA157gの代りに177.6gの生成物III
Bを加え、36%固形物を与えるように水の量を調整し
た点を除けば実施例IBと同じ方法を用いた。 実施例IV A.アミン−エポキシド反応 機械的撹拌器、還流冷却器、温度計、及び添加漏斗を備
えた反応フラスコに40%ジメチルアミン(247.5
g,2.2モル)水溶液を加えた。30〜40℃で撹拌
中の該アミン溶液にブチルグリシジルエーテル(154
g,1.18モル)を添加した。添加速度は、エポキシ
ドの吸収の消滅が赤外吸収スペクトルから判断されるよ
うに反応が完了するまで30〜40℃の範囲に維持し
た。窒素でパージしながら反応混合物を90℃に加熱し
て過剰のジメチルアミンを除去した(排出ガスを稀硫酸
溶液中に通して同伴するアミンを中和した)。生成物
は、更に60〜70℃で100mmHgの真空にして、水と
同時にいささかの残留するジメチルアミンをも除去し
た。得られた生成物はNE180(1:1付加物の理論
NE=175)であった。
Bを加え、36%固形物を与えるように水の量を調整し
た点を除けば実施例IBと同じ方法を用いた。 実施例IV A.アミン−エポキシド反応 機械的撹拌器、還流冷却器、温度計、及び添加漏斗を備
えた反応フラスコに40%ジメチルアミン(247.5
g,2.2モル)水溶液を加えた。30〜40℃で撹拌
中の該アミン溶液にブチルグリシジルエーテル(154
g,1.18モル)を添加した。添加速度は、エポキシ
ドの吸収の消滅が赤外吸収スペクトルから判断されるよ
うに反応が完了するまで30〜40℃の範囲に維持し
た。窒素でパージしながら反応混合物を90℃に加熱し
て過剰のジメチルアミンを除去した(排出ガスを稀硫酸
溶液中に通して同伴するアミンを中和した)。生成物
は、更に60〜70℃で100mmHgの真空にして、水と
同時にいささかの残留するジメチルアミンをも除去し
た。得られた生成物はNE180(1:1付加物の理論
NE=175)であった。
【0041】B.アルキル化 生成物のIA157gの代りに180gの生成物IVAを
用い、また50%固形物を得るように水の量を調整した
以外は、実施例IBと同じ方法を用いた。実施例V A.アミン−エポキシド反応 2−エチルヘキシルグリシジルエーテル(186g,
1.0モル)を40%ジメチルアミン(225g,2.
0モル)反応させ、又温度を40〜50℃に保った以外
は実施例IVAに示した方法を用いた。本質的にすべての
水を除いた後に得られた生成物はNEが244(1:1
付加物の理論NE=231)であった。
用い、また50%固形物を得るように水の量を調整した
以外は、実施例IBと同じ方法を用いた。実施例V A.アミン−エポキシド反応 2−エチルヘキシルグリシジルエーテル(186g,
1.0モル)を40%ジメチルアミン(225g,2.
0モル)反応させ、又温度を40〜50℃に保った以外
は実施例IVAに示した方法を用いた。本質的にすべての
水を除いた後に得られた生成物はNEが244(1:1
付加物の理論NE=231)であった。
【0042】B.アルキル化 生成物IA157gの代りに244gの生成物VAを用
い、また50%固形物を得るように水の量を調整した以
外は実施例IBと同じ方法を用いた。実施例VI A.アミン−エポキシド反応 実施例IVAに示した方法を用いたが、ブチルグリシジル
エーテルの代りにスチレンオキシド(120g,1.0
モル)を使用した。水及び未反応ジメチルアミンの除去
後、得られた生成物はNE162.7(1:1付加物の
理論NE=165)であった。
い、また50%固形物を得るように水の量を調整した以
外は実施例IBと同じ方法を用いた。実施例VI A.アミン−エポキシド反応 実施例IVAに示した方法を用いたが、ブチルグリシジル
エーテルの代りにスチレンオキシド(120g,1.0
モル)を使用した。水及び未反応ジメチルアミンの除去
後、得られた生成物はNE162.7(1:1付加物の
理論NE=165)であった。
【0043】B.アルキル化 実施例IBの方法を用いたが、但し生成物IA157g
の代りに162.7gの生成物VIAを置換え、また水の
量を50%固形物を得るように調整した。実施例VII ブチルグリシジルエーテルの代りにt−ブチルグリシジ
ルエーテルを加え、また最終生成物(VII B)を50%
固形分に調整した以外は実施例II(A及びBI)の場合
と同じ方法を用いた。比較例 A.アミン−エポキシド反応 ジメチルアミノプロピルアミンの代りにアミノエチルエ
タノールアミン(208g,2.0モル)を用いた以外
は実施例IAの場合と同じ方法を用いた。反応が完了し
た時分離した生成物のNEは149.8(1:1付加物
の理論NE=145)と測定された。
の代りに162.7gの生成物VIAを置換え、また水の
量を50%固形物を得るように調整した。実施例VII ブチルグリシジルエーテルの代りにt−ブチルグリシジ
ルエーテルを加え、また最終生成物(VII B)を50%
固形分に調整した以外は実施例II(A及びBI)の場合
と同じ方法を用いた。比較例 A.アミン−エポキシド反応 ジメチルアミノプロピルアミンの代りにアミノエチルエ
タノールアミン(208g,2.0モル)を用いた以外
は実施例IAの場合と同じ方法を用いた。反応が完了し
た時分離した生成物のNEは149.8(1:1付加物
の理論NE=145)と測定された。
【0044】B.アルキル化 生成物IA157gの代りに本例Aで得られた生成物1
49.8gを加え、また固形分を30%に調整した以外
は実施例IBの場合と同じ方法を用いた。この比較例の
生成物はリーンダー(Leender)の米国特許第
4,214,102号の実施例IIの生成物に類似してい
る。
49.8gを加え、また固形分を30%に調整した以外
は実施例IBの場合と同じ方法を用いた。この比較例の
生成物はリーンダー(Leender)の米国特許第
4,214,102号の実施例IIの生成物に類似してい
る。
【0045】本発明の生成物の水酸化ナトリウム水溶液
中での安定性を次表に示す。
中での安定性を次表に示す。
【0046】
【表1】
【0047】上記の生成物はすべて、不溶と記したもの
及び生成物VIBを除いて、少くとも1週間は50%Na
OHに溶解したままであった。いくつかの試料は1ヶ月
後でさえも外観や表面張力に何の変化を示さなかった。
10%NaOH中の生成物すべてについて、16時間煮
沸しても表面張力の測定値に顕著な影響はなかった。生
成物IVBとVBとの混合物を種々の鉱酸溶液に0.5%
(固形分含量)の水準で加え、その溶液の表面張力を測
定した。室温下で1週間貯蔵後に再び表面張力を測定
し、すべての場合に初めの値とほとんど変らないことを
認めた。結果は下表の如くである。
及び生成物VIBを除いて、少くとも1週間は50%Na
OHに溶解したままであった。いくつかの試料は1ヶ月
後でさえも外観や表面張力に何の変化を示さなかった。
10%NaOH中の生成物すべてについて、16時間煮
沸しても表面張力の測定値に顕著な影響はなかった。生
成物IVBとVBとの混合物を種々の鉱酸溶液に0.5%
(固形分含量)の水準で加え、その溶液の表面張力を測
定した。室温下で1週間貯蔵後に再び表面張力を測定
し、すべての場合に初めの値とほとんど変らないことを
認めた。結果は下表の如くである。
【0048】
【表2】
Claims (8)
- 【請求項1】 下式 【化1】 (式中、Rは2〜18個の炭素を有するアルキル、アリ
ール、アルキルアリール基、及びアルコキシ基が2〜1
8個の炭素原子を有するアルコキシメチルより成る群か
ら選ばれ、 R2 及びR3 は個々に、メチル;ベータ炭素原子におい
て電子供与基によって置換されている2〜6個の炭素原
子を有するアルキル;ポリオキシエチレン及びポリオキ
シプロピレンから成る群より選ばれるか、又はR2 及び
R3 は、結合される窒素原子とともにモルホリン又はチ
オモルホリン環を形成するように、ともに−CH2 CH
2 OCH2 CH2 −又はCH2 CH2 SCH2 CH2 −
基を形成してもよく、 Mは水素又はアルカリ金属カチオンであり、そしてXは
水素又は電子供与基である)の界面活性剤。 - 【請求項2】 Rが4〜14個の炭素原子を有する請求
項1記載の界面活性剤。 - 【請求項3】 Rがフェニル又はアルコキシ基中に4〜
8個の炭素原子を有するアルコキシメチレンである請求
項1又は2に記載の界面活性剤。 - 【請求項4】 R2 がメチル、ヒドロキシメチル、2−
ヒドロキシプロピル、及びポリオキシアルキレンである
請求項1〜3の何れかに記載の界面活性剤。 - 【請求項5】 R3 がメチルである請求項1〜4の何れ
かに記載の界面活性剤。 - 【請求項6】 XがOHである、請求項1〜5の何れか
に記載の界面活性剤。 - 【請求項7】 下式、 【化2】 (式中、Rはラウリルミリスチルアルコール混合物のグ
リシジルエーテル残基を表わす)の化合物である、請求
項1記載の界面活性剤。 - 【請求項8】 式: 【化3】 (式中、Rは2〜18個の炭素を有するアルキル、アリ
ール、アルキルアリール基、及びアルコキシ基が2〜1
8個の炭素原子を有するアルコキシメチルより成る群か
ら選ばれ、 R2 及びR3 は個々に、メチル;ベータ炭素原子におい
て電子供与基によって置換されている2〜6個の炭素原
子を有するアルキル;ポリオキシエチレン及びポリオキ
シプロピレンから成る群より選ばれるか、又はR2 及び
R3 は、結合される窒素原子とともにモルホリン又はチ
オモルホリン環を形成するように、ともに−CH2 CH
2 OCH2 CH2 −又はCH2 CH2 SCH2 CH2 −
基を形成してもよく、nは0又は1であり、そしてXは
水素又は電子供与基である)と下式、 【化4】 (式中、Halはハロゲンであり、そしてMは水素又は
アルカリ金属カチオンである)のアルキル化剤とを反応
させることを含む、下式、 【化5】 (上式中、R,R2 、及びR3 は上記に定められるとお
りである)の界面活性剤の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/901,268 US4891159A (en) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | Low-foam alkali-stable amphoteric surface active agents |
| US901268 | 1986-08-27 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62045059A Division JPH083116B2 (ja) | 1986-08-27 | 1987-02-27 | 界面活性剤を含む水性配合物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08176591A true JPH08176591A (ja) | 1996-07-09 |
| JP2612155B2 JP2612155B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=25413846
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62045059A Expired - Lifetime JPH083116B2 (ja) | 1986-08-27 | 1987-02-27 | 界面活性剤を含む水性配合物 |
| JP7173430A Expired - Lifetime JP2612155B2 (ja) | 1986-08-27 | 1995-07-10 | 低発泡性でアルカリ安定性の両性界面活性剤 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62045059A Expired - Lifetime JPH083116B2 (ja) | 1986-08-27 | 1987-02-27 | 界面活性剤を含む水性配合物 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4891159A (ja) |
| EP (1) | EP0263911B1 (ja) |
| JP (2) | JPH083116B2 (ja) |
| CA (1) | CA1326024C (ja) |
| DE (1) | DE3772318D1 (ja) |
| ES (1) | ES2025566T3 (ja) |
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| US4891159A (en) * | 1986-08-27 | 1990-01-02 | Miranol Inc. | Low-foam alkali-stable amphoteric surface active agents |
| IT1211792B (it) * | 1987-09-21 | 1989-11-03 | Sigma Tau Ind Farmaceuti | O-alcanoil derivati dell'acido 3ammino-2-idrossipropansolfonico adattivita'anticonvulsivante e loro composizioni farmaceutiche per il trattamento terapeutico dell'epilessia |
| US4982000A (en) * | 1989-11-03 | 1991-01-01 | Sherex Chemical Co., Inc. | Process for preparing quaternary ammonium compounds |
| JP2801723B2 (ja) * | 1990-01-26 | 1998-09-21 | 花王株式会社 | 新規ベタイン及びそれを含有する分散剤 |
| US5239980A (en) * | 1992-05-19 | 1993-08-31 | Hilt Fay E J | Forced air furnace control system and method of operation |
| US5269974A (en) * | 1992-09-01 | 1993-12-14 | The Procter & Gamble Company | Liquid or gel dishwashing detergent composition containing alkyl amphocarboxylic acid and magnesium or calcium ions |
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| US6013185A (en) * | 1997-09-25 | 2000-01-11 | Rhodia Inc. | Recovery and reuse of nonionic surfactants from aqueous solutions |
| AU1943199A (en) | 1998-01-30 | 1999-08-16 | Rhodia Inc. | Low foaming surfactant compositions useful in highly alkaline caustic cleaners |
| CA2417791C (en) | 2000-07-27 | 2008-01-08 | Ashland Inc | Process for digesting woodchips and digester additives |
| US6551452B2 (en) | 2000-07-27 | 2003-04-22 | Ashland Inc. | Process for digesting woodchips and digester additives |
| US20060124246A1 (en) * | 2004-12-14 | 2006-06-15 | Pitney Bowes Incorporated | Moistening fluids that destroy and/or inhibit the growth of biological organisms |
| US20100000579A1 (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-07 | Reinbold Robert S | Compositions And Methods For Removing Scale And Inhibiting Formation Thereof |
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| US9765286B2 (en) | 2014-12-22 | 2017-09-19 | Ecolab Usa Inc. | Warewashing composition containing alkanol amine phosphonate and methods of use |
| CN111683924B (zh) | 2018-02-06 | 2023-12-29 | 赢创运营有限公司 | 高度稳定且碱性的清洁溶液及可溶性表面活性剂 |
| CN109810027A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-05-28 | 黑龙江信维源化工有限公司 | 一种腰果酚及饱和腰果酚基表面活性剂及制备方法和应用 |
| US11821287B2 (en) | 2020-01-21 | 2023-11-21 | Solenis Technologies, L.P. | Geothermal well stimulation and silca based deposit removal |
| CN116693429B (zh) * | 2023-03-29 | 2024-01-26 | 重庆市泓择石油科技有限公司 | 一种可变粘双亲结构型压裂液稠化剂及其制备方法和应用 |
| WO2026034171A1 (ja) * | 2024-08-09 | 2026-02-12 | Agcセイミケミカル株式会社 | 化合物、界面活性剤および界面活性剤組成物 |
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| LU68355A1 (ja) * | 1973-09-04 | 1975-05-21 | ||
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