JPH08259993A

JPH08259993A - 両性界面活性剤

Info

Publication number: JPH08259993A
Application number: JP7091787A
Authority: JP
Inventors: Isoki Taniguchi; 五十槻谷口; Atsushi Ota; 篤志太田; Masatoshi Goto; 昌利後藤; Sayumi Akasaki; 早由美赤崎; Risa Fujiwara; 理佐藤原
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1995-03-23
Filing date: 1995-03-23
Publication date: 1996-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】界面活性能に優れ、洗浄剤、起泡剤および浸
透剤などの用途に適用したとき優れた効果を発揮するこ
とができる界面活性剤の開発を目的とする。【構成】疎水基にシリコンユニット、親水基にベタイ
ンおよびアミノ酸ユニットを含む両性界面活性剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、両性界面活性剤に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、両性炭化水素系界面活性剤とし
て、特開昭６２−２４３６９８号公報が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の炭化水素系界面活性剤は、表面張力低下能が十分でな
く、その応用用途である洗浄剤、起泡剤、平滑剤、帯電
防止剤、浸透剤などに適用した場合、十分その効果が発
揮できていない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これら問
題点を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、下記一般式（１）で表される
両性界面活性剤である。｛式中、Ｒ¹は同一または異種の炭素数１〜１８の置換
または非置換一価炭化水素基、ａは１または２、ｍ、ｎ
は０〜２０の整数である。Ｑは下記一般式（１−１）〜
（１−６）のいずれかで表される基である。ＺはＲ¹ま
たはＱである。｝｛式中、Ｒ²は炭素数１〜１０の２価炭化水素基、Ｒ³、
Ｒ⁴は、炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキ
ル基、Ｒ⁵は−（ＣＨ₂）yＣＯＯ^-、ｂは０または１であ
る。Ｒ⁶は、ｂが１の場合、水素原子または−（ＣＨ₂）
yＣＯＯＭで表される有機酸基、ｂが０の場合、−（Ｃ
Ｈ₂）yＣＯＯＭである。Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹の少なくとも１
個は−（ＣＨ₂）yＣＯＯＭで表される有機酸基であり、
残りは水素原子である。Ｍは水素原子またはアルカリ金
属である。ｘは１または２、ｙは２または３、ｚ₁、ｚ₂
は０〜１０の整数を示す。｝

【０００５】一般式（１）において、Ｒ¹の炭素数１〜
１８の置換または非置換一価炭化水素基としては、１価
炭化水素基の場合、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニ
ル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシ
ル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル
基、オクタデシル基などのアルキル基、フェニル基、ア
ルキルフェニル基、ベンジル基、などのアリール基およ
び水酸基、フッ素、塩素、臭素などのハロゲン原子によ
り置換された上記１価炭化水素基などが挙げられる。特
に、Ｒ¹の８０％以上がメチル基であることが好まし
い。これらは２種以上の混合基であっても良い。

【０００６】Ｒ²の炭素数１〜１０の２価炭化水素基と
しては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチ
レン基などのアルキレン基、フェニレン基などの芳香族
２価基などが挙げられる。好ましくは、プロピレン基で
ある。

【０００７】ｍ、ｎは、０〜２０の整数であり、好まし
くは、表面張力低下能が優れる、ｍ＋ｎが０〜１０であ
る。ａは１または２であり、好ましくは表面張力低下能
が優れる１である。ｂは０または１であり、表面張力低
下能が優れる１である。

【０００８】Ｚは、Ｒ¹またはＱであるが、好ましくは
表面張力低下能が優れるＲ¹である。

【０００９】一般式（１）中の下記繰り返し単位は、ブ
ロックでもランダムでもどの様な結合をしていても良
い。

【００１０】本発明の界面活性剤の例として、以下のも
のが挙げられる。

【００１１】本発明の一般式（１）の界面活性剤は、以
下の方法により製造できる。一般式｛式中、Ｒ¹、ａ、ｍ、ｎは、一般式（１）と同じ。Ｚ¹
は、水素原子またはＲ¹である。｝で表されるＳｉ−Ｈ
結合を有するオルガノシロキサンと一般式ＣＨ₂＝ＣＨ−Ｒ²−Ｘ（２−２）（式中、Ｒ²は炭素数１〜１０の２価炭化水素基、Ｘは
１個のハロゲン原子またはグリシジルエーテル基で表さ
れる官能基を表す。）で表される化合物を白金触媒の存
在下で反応させて、一般式（式中、Ｒ¹、ａ、ｍ、ｎは、一般式（１）と同じ。Ｑ¹
は下記一般式で表され、Ｚ²はＲ¹またはＱ¹である。）Ｑ¹は、一般式 −ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｒ²−Ｘ（２−３１）｛式中、Ｒ²、Ｘは一般式（２−２）と同じ。｝で表さ
れるオルガノポリシロキサンを得る本反応において、一
般式（２−２）で表される化合物としては、アリルクロ
ライド、アリルブロマイド、アリルグリシジルエーテル
などが挙げられる。その使用量は、Ｓｉ−Ｈ結合に対し
て、通常０.８〜３.０倍モル、好ましくは０.９〜２.０
倍モルである。本反応において使用される白金触媒とし
ては、塩化白金酸が好ましく、その使用量は、通常、Ｓ
ｉ−Ｈ結合を有するオルガノポリシロキサンに対し０.
００００１〜０.１重量％であり、好ましくは０.００１
〜０.０１重量％である。本反応において、溶媒は必要
により使用することができる。使用する溶媒としては、
例えば、ヘキサン、トルエン、キシレンなどの炭化水素
系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノールな
どのアルコール系溶媒、ジオキサン、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテルなどのエーテル系溶媒、クロロホ
ルム、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒が使用される。
これらは２種以上の混合物として用いても良い。好まし
くは、炭化水素系溶媒である。本反応の反応温度は、通
常、４０〜１５０℃である。反応温度が４０℃より低い
場合、反応が進まず、１５０℃を越える温度は必要がな
い。

【００１２】一般式（２−３）と一般式（式中、Ｒ³、Ｒ⁴は、炭素数１〜４のアルキル基、ヒド
ロキシアルキル基、ｘは２または３、ｚは１〜１０の整
数を示す。）で表されるアミン化合物を反応させ、一般
式｛式中、Ｒ¹、ａ、ｍ、ｎは、一般式（１）と同じ。Ｑ²
は下記一般式で表され、Ｚ³はＲ¹またはＱ²である。｝
Ｑ²は、一般式｛式中、Ｒ²は一般式（２−２）と同じ。Ｒ³、Ｒ⁴、
ｘ、ｚは、一般式（２−４）、（２−５）、（２−６）
と同じ。｝で表されるアミン変性オルガノポリシロキサ
ンを得る反応において、一般式（２−４）、（２−
５）、（２−６）で表されるアミン化合物としては、ジ
メチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノエチルア
ミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリ
エチレンテトラアミン、ジエタノールアミン、モノメチ
ルエタノールアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン
などが挙げられる。一般式（２−４）、（２−５）また
は（２−６）の使用量は、一般式（２−３）に対して通
常０.８〜３倍モル、好ましくは０.９〜２.０倍モルで
ある。本反応の反応温度は、通常、４０〜１５０℃であ
る。反応温度が４０℃より低い場合、反応が進まず、１
５０℃を越える温度は必要がない。本反応において、溶
媒は必要により使用することができる。使用する溶媒と
しては、例えば、ヘキサン、トルエン、キシレンなどの
炭化水素系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパ
ノールなどのアルコール系溶媒、ジオキサン、ジエチレ
ングリコールジメチルエーテルなどのエーテル系溶媒、
クロロホルム、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒が使用
される。これらは２種以上の混合物として用いても良
い。好ましくは、炭化水素系溶媒である。

【００１３】一般式（２−７）に、モノハロ酢酸また
はその塩を反応させて、一般式（１）の界面活性剤を得
ることができる。本反応において、モノハロ酢酸または
その塩としては、コスト面よりモノクロル酢酸またはそ
のナトリウム塩が好ましい。モノハロ酢酸またはその塩
の使用量は、一般式（２−７）に対して通常０.８〜４
倍モル、好ましくは１.０〜３.０倍モルである。本反応
の反応温度は、通常、４０〜１５０℃である。反応温度
が４０℃より低い場合、反応が進まず、１５０℃を越え
る温度は必要がない。本反応において、溶媒は必要によ
り使用することができる。使用する溶媒としては、例え
ば、ヘキサン、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶
媒、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどの
アルコール系溶媒、ジオキサン、ジエチレングリコール
ジメチルエーテルなどのエーテル系溶媒、クロロホル
ム、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、水などが使用さ
れる。これらは２種以上の混合物として用いても良い。
好ましくは、アルコール系溶媒および水である。

【００１４】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。実施例１（１）温度計、攪拌機、環流管、窒素導入管を取り付け
た容量１Ｌの４つ口フラスコに、下記構造を有するＳｉ
−Ｈ結合を有するオルガノポリシロキサン２００.０
ｇ、トルエン３００ｇ、アリルグリシジルエーテル１６１.
６ｇおよび塩化白金酸（Ｈ₂ＰｔＣｌ₆・６Ｈ₂Ｏ）の２
％イソプロパノール溶液０.１ｇを仕込んだ後、攪拌下
で７０〜９０℃で５時間加熱した。反応混合物のＩＲス
ペクトルを測定することによってＳｉ−Ｈ結合の吸収
（２１５０ｃｍ^-1）が消失した後、減圧下で反応混合物
から溶剤を除去して透明な液体３６０ｇを得た。得られ
た液体をガスクロマトグラフィーにより分析し、純度９
７％、エポキシ当量２８０（計算値２６２）を得、この
液体が下記の構造式で表されるオルガノポリシロキサン
であることを確認した。（２）前記と同様の１ｌ４つ口フラスコに、得られたオ
ルガノポリシロキサン３６０ｇ、ジメチルアミノプロピ
ルアミン１５０.９ｇを仕込み、６０〜７０℃で８時間
反応させ、その後過剰のジメチルアミノプロピルアミン
を除去し、下記の構造式で表される化合物４８９ｇを得
た。（３）前記と同様の１ｌ４つ口フラスコに、前記（２）
で得られた化合物９７.８ｇ、モノクロル酢酸ナトリウ
ム４６.９ｇおよび水３５０ｇを仕込み、６０〜７０℃
で５時間反応させた。この化合物を下記イオン交換樹脂
を用いて、カラムクロマトグラフィーを用い、未反応
物、副生物を分離したところ、前記活性剤１の構造を有
する化合物を８７.５ｇ得た。（収率；８０％）以下に分析結果を示す。・カラムクロマト条件イオン交換樹脂の種類；ダイヤイオンＨＰ−２０（三菱化学株式会社製）展開溶媒；エタノール／水＝１００／０ → ０／１００・元素分析（％）元素の種類ＣＨＯＮＳｉ分析値４９.５１０.３１９.７６.６１３.７計算値４９.７１０.３１９.５６.８１３.７・ＮＭＲ（Ｄ2Ｏ、ｐｐｍ）；Ｈ−化学シフト０.１（１５Ｈ）、０.５（２Ｈ）、１.６（２Ｈ）、２.０（２Ｈ）２.６（４Ｈ）、３.２（６Ｈ）、３.３（４Ｈ）、３.７（２Ｈ）３.８（２Ｈ）、３.９（１Ｈ）

【００１５】実施例２（１）温度計、攪拌機、環流管、窒素導入管を取り付け
た容量１ｌの４つ口フラスコに、下記構造を有するＳｉ
−Ｈ結合を有するオルガノポリシロキサン２００.０
ｇ、トルエン３００ｇ、アリルグリシジルエーテル１０７.
４ｇおよび塩化白金酸（Ｈ₂ＰｔＣｌ₆・６Ｈ₂Ｏ）の２
％イソプロパノール溶液０.１ｇを仕込んだ後、攪拌下
で７０〜９０℃で５時間加熱した。反応混合物のＩＲス
ペクトルを測定することによってＳｉ−Ｈ結合の吸収
（２１５０ｃｍ^-1）が消失した後、減圧下で反応混合物
から溶剤を除去して透明な液体３０５ｇを得た。得られ
た液体をガスクロマトグラフィーにより分析し、純度９
７％、エポキシ当量３４８（計算値３３８）を得、この
液体が下記の構造式で表されるオルガノポリシロキサン
であることを確認した。（２）前記と同様の１ｌ４つ口フラスコに、得られたオ
ルガノポリシロキサン３００ｇ、ジメチルアミノプロピ
ルアミン９３.６ｇを仕込み、６０〜７０℃で８時間反
応させ、過剰のジメチルアミノプロピルアミンを除去し
下記の構造式で表される化合物３８４.１ｇを得た。（３）前記と同様の１ｌ４つ口フラスコに、前記（２）
で得られた化合物１０７ｇ、モノクロル酢酸ナトリウム
４３ｇおよび水３５０ｇを仕込み、６０〜７０℃で５時
間反応させた。この化合物を下記イオン交換樹脂を用い
て、カラムクロマトグラフィーを用い、未反応物、副生
物を分離したところ、前記活性剤２の構造を有する化合
物を９７ｇ得た。（収率；８０％）以下に分析結果を示す。・カラムクロマト条件イオン交換樹脂の種類；ダイヤイオンＨＰ−２０（三菱化学株式会社製）展開溶媒；エタノール／水＝１００／０ → ０／１００・元素分析（％）元素の種類ＣＨＯＮＳｉ分析値４７.３９.３２２.０５.３１６.１計算値４６.８９.５２１.８５.５１６.４・ＮＭＲ（Ｄ₂Ｏ、ｐｐｍ）；Ｈ−化学シフト０.１（２１Ｈ）、０.５（２Ｈ）、１.６（２Ｈ）、２.０（２Ｈ）２.６（４Ｈ）、３.２（６Ｈ）、３.３（４Ｈ）、３.７（２Ｈ）３.８（２Ｈ）、３.９（１Ｈ）

【００１６】比較例１比較サンプルとして、下記構造を有するＳｉを含まない
両性界面活性剤を用いた。

【００１７】試験例１〜２、比較試験例１実施例１、２および比較例１の界面活性剤を用い、その
表面張力低下能、洗浄力、起泡力、平滑性および卵白の
変性の程度を試験した。その結果を表１に示すが、本発
明の化合物が、優れた界面活性を示すため洗浄力に優
れ、しかも良好な泡立ちおよび平滑性を示すことが判っ
た。また、Ｓｉを導入することで卵白の変性の程度が緩
和され安全性に優れることが判った。

【００１８】＜起泡力＞硬度１５ppm（ＣａＯ
換算）、ｐＨ７に調整した２.０％界面活性剤水溶液２
００ｃｃを作成し、３０℃に温調した。その後ジューサ
ーミキサー（東芝製ＭＸ−３９０ＧＭ）で３０秒間攪拌
し、そのときの泡高さ（ｍｍ）により起泡力を評価し
た。＜洗浄力＞ＪＩＳＫ３３７０−１９７９に従い洗浄力を
評価した。洗浄力試験は、界面活性剤濃度；０.３％、
硬度；１５ppm（ＣａＯ換算）で行い、洗浄前後の汚垢
量変化から洗浄力を算出した。＜表面張力＞０.５％界面活性剤水溶液を調整し、３０
℃においてウィルヘルミィー型表面張力計（協和科学株
式会社）を用い測定した。＜平滑性＞ｐＨ約７に調整した２.０％界面活性剤５０
ｇで、長さ約３０ｃｍ、重さ２ｇの人毛を処理した後、
１Ｌの水道水で良くすすいだ。その後、２４時間風乾し
そのすべりの程度を官能で評価した。評価は１０名のパ
ネラーを用い下記基準に従い行った。平滑性は１０名の
和で表した。（評価基準）３；非常にすべる２；未処理と同じ１；未処理より劣る＜皮膚刺激性＞１.０％界面活性剤水溶液を調整し、男
女各５名によるクローズド・パッチテスト（４８時間
後、上腕内側）を行い、次の基準で評価した。結果はそ
の合計値で示した。（評価基準）０；反応（紅斑）無し１；ごく軽度の紅斑２；明瞭な紅斑３；中程度から強度の紅斑４；肉様の赤い紅斑

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】本発明の界面活性剤は、優れた表面張力
低下能を有し、しかも起泡力、洗浄力、平滑性、安全性
に優れるため、ボディシャンプー、洗顔料などの皮膚洗
浄料、ヘアシャンプー、ヘアリンスなどの毛髪処理剤、
皿洗い用洗剤などの家庭用洗剤として有用である。ま
た、本発明の化合物の特徴を生かし、化粧品、医薬品、
農薬、繊維、機械、金属、プラスチック、ゴム、石油、
紙パルプ、皮革、クリーニング、食品、染料、顔料、塗
料、インキ、土木、建築、窯業、鉱業などにおける、洗
浄剤、起泡剤、浸透剤、乳化剤、可溶化剤、分散剤、平
滑剤、潤滑剤、帯電防止剤および防錆剤として広く利用
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｆ 17/54 Ｂ０１Ｆ 17/54 Ｃ０８Ｇ 77/388 Ｃ０８Ｇ 77/388 Ｃ０８Ｌ 83/04 ＬＲＭＣ０８Ｌ 83/04 ＬＲＭ (72)発明者赤崎早由美京都市東山区一橋野本町11番地の１三洋化成工業株式会社内 (72)発明者藤原理佐京都市東山区一橋野本町11番地の１三洋化成工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）で表される両性界面活
性剤。｛式中、Ｒ¹は同一または異種の炭素数１〜１８の置換
または非置換一価炭化水素基、ａは１または２、ｍ、ｎ
は０〜２０の整数である。Ｑは下記一般式（１−１）〜
（１−６）のいずれかで表される基である。ＺはＲ¹ま
たはＱである。｝｛式中、Ｒ²は炭素数１〜１０の２価炭化水素基、Ｒ³、
Ｒ⁴は、炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキ
ル基、Ｒ⁵は−（ＣＨ₂）yＣＯＯ^-、ｂは０または１であ
る。Ｒ⁶は、ｂが１の場合、水素原子または−（ＣＨ₂）
yＣＯＯＭで表される有機酸基、ｂが０の場合、−（Ｃ
Ｈ₂）yＣＯＯＭである。Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹の少なくとも１
個は−（ＣＨ₂）yＣＯＯＭで表される有機酸基であり、
残りは水素原子である。Ｍは水素原子またはアルカリ金
属である。ｘは１または２、ｙは２または３、ｚ₁、ｚ₂
は０〜１０の整数を示す。｝