JPH0832913B2

JPH0832913B2 - 両性界面活性剤の製造方法

Info

Publication number: JPH0832913B2
Application number: JP62078969A
Authority: JP
Inventors: 裕小笹; 和男中島; 薫野本
Original assignee: Kawaken Fine Chemicals Co Ltd
Current assignee: Kawaken Fine Chemicals Co Ltd
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1996-03-29
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: JPS63245495A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、優れた洗浄性能と泡安定性を備え、かつ保
存安定性の良好な両性界面活性剤の製造方法に関するも
のである。

従来の技術近年、台所洗剤およびシャンプーに基剤として使用さ
れる界面活性剤に対し、低毒性および低刺激性が求めら
れるようになっている。そのような薬剤として、アミド
アミン型両性界面活性剤やアミドベタイン型両性界面活
性剤が広く用いられている。

アミドアミン型両性界面活性剤やアミドベタイン型両
性界面活性剤は、従来、両性化反応剤としてモノクロル
酢酸を用いて製造されてきた。しかし、モノクロル酢酸
をを用いて両性化反応を行うと、必然的に塩化ナトリウ
ムが副成し、通常の処理操作では、これを除去できない
ため、製品中に塩化ナトリウムが残留してしまうという
問題がある。また、モノクロル酢酸から得られるアミド
アミン型両性界面活性剤やアミドベタイン型両性界面活
性剤をシャンプーや台所洗剤などの液体洗浄剤組成物に
配合する場合、他の界面活性剤との相溶性が低いため、
耐寒性が悪く処方が組みにくいという難点があった。

このような欠点を改良する方法として、各種の無塩タ
イプのアミドアミン型両性界面活性剤やアミドベタイン
型両性界面活性剤の製造方法が提案されている。たとえ
ば、両性化の反応にアクリル酸エチルなどのようなアク
リル酸エステルを用いる方法がある。アクリル酸エステ
ルを用いて両性化反応を行うと、塩化ナトリウムは副成
しないものの、アクリル酸エステルの付加に際してアル
コールが副成する。その他の無塩タイプの両性界面活性
剤の製造方法として、アクリル酸を直接付加して両性化
を行う方法が提案されているが、未反応のアクリル酸の
除去処理をしなければならないという問題がある。

発明が解決しようとする課題本発明の目的は、他の界面活性剤や補助剤と相溶性が
良好なアミドアミン型両性界面活性剤または耐寒性に優
れたアミドベタイン型界面活性剤の製造方法を提供する
ことである。

課題を解決するための手段上記本発明の目的は、アミドアミン型両性界面活性剤
またはアミドベタイン型界面活性剤含有反応生成物混合
物を逆浸透膜処理することにより達成される。

すなわち、本発明のアミドアミン型又はアミドベタイ
ン型両性界面活性剤の製造方法は下記一般式（Ｉ）又は
（II）：〔但し、上式中、R₁およびR₄はそれぞれ互に独立に炭素
数９〜19のアルキル基又はアルキレン基を表し、R₂およ
びR₃は、それぞれ互に独立にヒドロキシエチル基又は水
素原子を表し、R₅およびR₆はそれぞれ互に独立にメチル
基、エチル基、又はヒドロキシエチル基を表す〕により示されるアミドアミン化合物に、下記一般式（II
I）： ClCH₂COOM （III）〔但し上式中、Ｍは水素原子、アルカリ金属原子、アン
モニウム基、或はアルカノールアミン又は低級脂肪族ア
ミンの陽イオン残基を表す〕により示されるモノクロル酢酸又はその塩と反応させ、
この反応生成物混合物を逆浸透膜処理に供し、膜透過液
とともに塩分を除去し、かつ膜不透過液中の反応生成物
を濃縮することを特徴とするものである。

また本発明方法において前記逆浸透膜処理に供される
反応生成物混合物中の前記アミドアミン型又はアミドベ
タイン型両性界面活性剤の濃度を５〜45％に調整するこ
とが好ましい。

さらに本発明方法において前記逆浸透膜処理が、５〜
40kg/cm²の加圧下に行われることが好ましい。

発明の実施の形態本発明組成物の逆浸透膜処理物の出発物質となる一般
式（Ｉ）の化合物は、脂肪酸または脂肪酸エステルとア
ミノエチルエタノールアミンなどのジアミン化合物と縮
合させるか、または２−アルキル−１−（２−ヒドロキ
シエチル）−２−イミダゾリンなどのイミダゾリン化合
物を加水分解することにより容易に得ることができる。

一般式（Ｉ）で表されるアミドアミン化合物として
は、たとえばＮ−ココイル−Ｎ′−（２−ヒドロキシエ
チル）エチレンジアミン、Ｎ−ラウロイル−Ｎ−（２−
ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、Ｎ−カプロイル
−Ｎ′−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、
Ｎ−ステアロイル−Ｎ′−（２−ヒドロキシエチル）エ
チレンジアミン、Ｎ−オレオイル−Ｎ′−（２−ヒドロ
キシエチル）エチレンジアミン、Ｎ−ココイル−Ｎ−
（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、Ｎ−ラウ
ロイル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミ
ン、Ｎ−カプロイル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エ
チレンジアミン、Ｎ−ステアロイル−Ｎ−（２−ヒドロ
キシエチル）エチレンジアミン、Ｎ−オレオイル−Ｎ′
−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン等の化合
物を挙げることができる。

また、本発明組成物の逆浸透膜処理物の他の出発物質
となる一般式（II）の化合物は、脂肪酸または脂肪酸エ
ステルと、N,N−ジメチルプロパンジアミンなどのジア
ミン化合物とを縮合させることにより容易に得ることが
できる。たとえばＮ−ラウロイル−Ｎ′,N′−ジメチル
プロパンジアミン、Ｎ−ココイル−Ｎ′,N′−ジメチル
プロパンジアミン、Ｎ−カプロイル−Ｎ′,N′−ジメチ
ルプロパンジアミン、Ｎ−ステアロイル−Ｎ′,N′−ジ
メチルプロパンジアミン、Ｎ−オレオイル−Ｎ′,N′−
ジメチルプロパンジアミン、Ｎ−オレオイル−Ｎ′,N′
−ジメチルプロパンジアミン、Ｎ−ラウロイル−Ｎ′,
N′−ジエチルプロパンジアミン、Ｎ−ラウロイル−
Ｎ′,N′−ジヒドロキシエチルプロパンジアミン等が挙
げられる。

本発明組成物の逆浸透膜処理の対象となる両性界面活
性剤は、前記一般式（Ｉ）または（II）のアミドアミン
化合物と１〜25モルのモノクロル酢酸および水酸化ナト
リウムとを水溶液中で温度70〜95℃で反応させることに
より得られる。

前記一般式（Ｉ）または（II）のアミドアミン化合物
とモノクロル酢酸との反応によって生成する化合物は、
主生成物として下記のような両性界面活性剤と、副生成
物として塩化ナトリウムであり、未反応原料などが混在
する。

〔式中R₁,Mは前記定義に同じ、R₂′,R₃′は、CH₂COOM、
ヒドロキシエチル基または水素原子を表す〕または一般式（II′）〔式中R₄,R₅,R₆,Mは前記定義に同じ〕本発明において用いられる逆浸透膜としては、たとえ
ばセルロースアセテート膜、スルホン化ポリスルホン
膜、ポリアミド化スルホン膜等があげられる。

これらの逆浸透膜を用いて前記アミドアミン型両性界
面活性剤やアミドベタイン型両性界面活性剤を含有する
反応生成物混合物を処理するには、反応生成物混合物中
の前記アミドアミン型両性界面活性剤又はアミドベタイ
ン型両性界面活性剤の濃度を５〜45％、好ましくは20〜
40％に調整し、圧力５〜40kg/cm²、温度は逆浸透膜の種
類によって異なるが一般的には常温で処理する。処理時
間とともに被処理液量が減少するため、被処理液側に水
を補充しながら逆浸透膜処理を行う。

本発明方法により製造された両性界面活性剤は、酸化
ナトリウムの含有量が著しく低下しているので、これに
他の界面活性剤を添加し、洗浄剤組成物として使用する
ことができる。このような配合用界面活性剤は、アニオ
ン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、
非イオン界面活性剤から選ばれる。これらのものには例
えば、脂肪酸石けん、高級アルコール硫酸エステル塩、
ポリオキシエチレン高級アルコールエステル塩、高級ア
ルコールリン酸エステルおよびその塩、ポリオキシエチ
レン高級アルコールリン酸エステルおよびその塩、ポリ
オキシエチレン高級脂肪酸リン酸エステルおよびその
塩、スルホン化高級脂肪酸塩、スルホン化高級脂肪酸高
級アルコールエステル塩、高級アルコールスルホコハク
酸エステル酸、α−スルホ高級アルコール酢酸塩、ステ
アリン酸ジエタノールアミド、ラウリン酸ジエタノール
アミド、ステアリン酸モノエタノールアミドなどの高級
脂肪酸とアルキロールアミンとの縮合物およびそのエチ
レンオキサイド付加物、ポリオキシエチレン高級脂肪酸
モノエタノールアミドリン酸エステル、Ｎ−長鎖アシル
−グルタミン酸塩、Ｎ−長鎖アシル−サルコシン塩、Ｎ
−長鎖アシル−Ｎ−アルキル−β−アラニン塩などのＮ
−長鎖アシルアミノ酸塩、ラウリルアミノプロピオン酸
などの高級アルキルアミノプロピオン酸塩、ラウリルイ
ミノジ酢酸塩などの高級アルキルイミノジ酢酸塩、高級
アルキルジメチルアンモニウムクロライド、高級アルキ
ルトリメチルアンモニウムクロライドなどである。

従来の方法により合成されたアミドアミン型またはア
ミドベタイン型両性界面活性剤含有反応生成物混合物を
逆浸透膜で処理することにより、含有する無機物および
有機低分子化合物を除去でき、それにより相溶性および
耐寒性を改良することができる。

以下実施例および応用例により本発明をさらに詳細に
説明する。

実施例１２−ヤシ油脂肪酸アルキル−Ｎ−（２−ヒドロキシエ
チル）イミダゾリン１モル（272g）と、水酸化ナトリウ
ム20gと、水842gとを、温度80〜90℃で１時間加熱撹拌
した後、モノクロル酢酸２モル189gと水酸化ナトリウム
140gとを仕込み、温度80〜90℃で３時間反応させてＮ−
ラウロイル−Ｎ′−ヒドロキシエチル−Ｎ′−カルボキ
シメチルエチレンジアミンを主成分とするアミドアミン
型両性界面活性剤を含有する反応生成物混合物1460gを
得た。このものの食塩含有率は８％、乾燥残分は38％で
あり、25℃における粘度は800cpであった（これを試料
とする）。次にこのアミドアミン型両性界面活性剤含
有反応生成物混合物液のpHを塩酸で７に調整した後、こ
れに精製水190gを加えて固形分濃度35％に調整した。こ
の溶液を膜面積0.4aのポリアミド化スルホン膜をセット
した逆浸透膜処理装置（商品名「20型RO/UFテストモジ
ュール」：テクノユニバース（株）製）に圧力20kg/cm²
で循環させ、膜透過液の除去によって処理液の液量が減
少しないように水を追加した。全量で2750gの透過液を
取った後、水を加えるのをやめて、さらに550gの透過液
を取り、処理液の固形分濃度を30％とした。この逆浸透
膜処理により得られた両性界面活性剤含有水溶液中の食
塩濃度は0.5％であり、乾燥残分は30％であった。ま
た、その25℃の粘度は110cpであった（これを試料と
する）。

実施例２ヤシ油脂肪酸１モル（208g）とN,N−ジメチルプロパ
ンジアミン１モル（102g）とを減圧下160〜200℃で４時
間反応させ生成した１モルの水を除去した。これに水80
0g、水酸化ナトリウム２モル（80g）を仕込み、モノク
ロル酢酸１モル（117g）を約５時間かけて反応させるこ
とにより、乾燥残分36.2％、食塩5.3％、25℃の粘度10.
5cpの淡黄色透明溶液1260gを得た（これを試料とす
る）。次にこれに水200gを加えて固形分濃度30％に調整
した後、膜面積0.4m²のポリアミド化スルホン膜をセッ
トした逆浸透膜処理装置（商品名「20型RO/UFテストモ
ジュール」：テクノユニバース（株）製）に圧力20kg/c
m²で循環させ、膜透過液を除去することによって処理液
の液量が減少しないように水を追加した。全量で2500g
の透過液を取った後、水を加えるのをやめて更に300gの
透過液を取り、処理液の固形分濃度を30％とした。この
逆浸透膜処理により得られたアミドベタイン型両性界面
活性剤含有水溶液は、乾燥残分30.5％、食塩濃度0.8％
で、25℃の粘度は83％であった（これを試料とす
る）。

応用例１〜12、比較応用例１〜12 実施例1,2で得られたアミドアミン型両性界面活性剤
およびアミドベタイン型両性界面活性剤の逆浸透膜処理
物と、未処理物の差を調べるため、それとラウリル硫酸
ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン塩およ
びポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウムからなる
アニオン界面活性剤と、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミ
ドとの３成分系（有効成分20％、pH7.0）組成物を第１
〜３表に記載の組成で調製し、この組成物の相溶性、低
温安定性および粘度を測定した。各試験方法は、下記の
通りであった。結果を第１〜３表に示す。

〔相溶性〕

供試液を20℃で24時間放置した後、その外観を肉眼で
観察して次の基準にしたがって判定した。

○……全体均一で透明な溶液 △……わずかに白濁ないし分離が認められる。

×……白濁ないし分離〔低温安定性〕供試液を−５℃で３日間放置した後、その外観を肉眼
で観察し、次の基準にしたがって判定した。

×……白濁ないし分離〔粘度〕Ｂ型回転粘度計を用いて供試液の粘度を25℃で測定
し、次の基準にしたがって評価した。

◎……10000cp＜ ○……5000cp〜10000cp Δ……1000cp〜5000cp ×……＜1000cp 応用例13 弱酸性シャンプー・逆浸透膜処理アミドベタイン型両性界面活性剤（実施
例２のヤシ油をラウリン酸に代えて合成したもの）10.0
％・ラウリル硫酸トリエタノールアミン 10.0 ・ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド 2.0 ・グリセリン 5.0 ・EDTA 0.1 ・クエン酸 pH6とする量・防腐剤、香料適量・水残 100 このシャンプーは、粘度（25℃）が1060cpで泡立ちが
良好で−５℃に３日間放置しても外観は透明であり極め
て低温安定性に優れていた。

しかし、逆浸透膜処理を行わなかったアミドベタイン
型両性界面活性剤含有液を用いた場合は、−５℃、３日
間で白濁してしまった。

応用例14 台所洗剤・逆浸透膜処理アミドアミン型両性界面活性剤（実施例
１−） 10.0％・ラウリル硫酸ナトリウム 3.0 ・アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム 2.0 ・ラウリン酸ジエタノールアミド 2.0 ・濃塩酸 pH8とする量・防腐剤、香料適量・水残 100 この台所洗剤は、粘度（25℃）が530cpで良好な洗浄
力を有しており、−５℃に３日間放置しても透明であり
低温安定性に優れていた。しかし逆浸透膜処理を行わな
かったアミドアミン型両性界面活性剤を用いた場合は、
−５℃、３日間で白濁してしまった。

応用例15 コンディショニングシャンプー・逆浸透膜処理アミドアミン型両性界面活性剤（実施例
１−） 20.0％・ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム 5.0 ・プロピレングリコール 5.0 ・ヒドロキシエチルセルロースヒドロキシプロピルメチ
ルアンモニウムクロリドエーテル 1.0 ・防腐剤、香料適量・水残 100 このコンディショニングシャンプーは、粘度（25℃）
が1000cpで良好な洗浄力を有しており、−５℃に３日間
放置しても透明であり低温安定性に優れていた。

応用例16 透明ゲル状洗浄剤・逆浸透膜処理アミドベタイン型両性界面活性剤（実施
例２のヤシ油をラウリン酸に代えて合成したもの）12.0
％・ラウリル硫酸ナトリウム 4.0 ・ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド 4.0 ・プロピレングリコール 10.0 ・クエン酸 pH6とする量・防腐剤、香料適量・水残 100 この透明ゲル状洗浄剤は、適度の硬さであり、使用時
手のひらの上で速やかに溶解し、泡立ちもよく良好な洗
浄力を有しており、−５℃に３日間放置しても透明であ
り低温安定性に優れていた。

発明の効果本発明方法により逆浸透膜処理を施されたアミドアミ
ン型またはアミドベタイン型両性界面活性剤は、相溶性
および耐寒性に優れており、洗浄剤組成物の成分として
有用なものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（Ｉ）又は（II）：〔但し、上式中、R₁およびR₄はそれぞれ互に独立に炭素
数９〜19のアルキル基又はアルキレン基を表し、R₂およ
びR₃は、それぞれ互に独立にヒドロキシエチル基又は水
素原子を表し、R₅およびR₆はそれぞれ互に独立にメチル
基、エチル基、又はヒドロキシエチル基を表す〕により示されるアミドアミン化合物に、下記一般式（II
I）： ClCH₂COOM （III）〔但し上式中、Ｍは水素原子、アルカリ金属原子、アン
モニウム基、或はアルカノールアミン又は低級脂肪族ア
ミンの陽イオン残基を表す〕により示されるモノクロル酢酸又はその塩と反応させ、
この反応生成物混合物を逆浸透膜処理に供し、膜透過液
とともに塩分を除去し、かつ膜不透過液中の反応生成物
を濃縮することを特徴とする、アミドアミン型又はアミ
ドベタイン型両性界面活性剤の製造方法。
【請求項２】前記逆浸透膜処理に供される反応生成物混
合物中の前記アミドアミン型又はアミドベタイン型両性
界面活性剤の濃度を５〜45％に調整する、特許請求の範
囲第１項に記載の方法。
【請求項３】前記逆浸透膜処理が、５〜40kg/cm²の加圧
下に行われる、特許請求の範囲第１項に記載の方法。