JP2009542924A - 濃厚なエステルクアット組成物 - Google Patents

Abstract

濃厚なエステルクアット組成物が請求の範囲に記載され、該組成物は、安定で均質の粘稠な液体柔軟剤調合物の低温製造に特に適している。この濃厚なエステルクアット組成物は約５０乃至９５重量％の、以下の式、

（式中、Ｒ^１は、−Ｃ_２Ｈ_４ＯＨ又は−Ｃ_２Ｈ_４ＯＣＯＲ^２であり、Ｒ^２はＣ_１１−Ｃ_２１−アルキル又はアルケニルであり、Ａは、硫酸メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、そして好ましくは塩化メチルのようなアニオンである）で表されるエステルクアット化合物を本質的に含む、安定で均質の、かつ、粘稠な液体柔軟剤組成物の低温製造に特に適した濃厚なエステルクアット組成物であって、該エステルクアットは、メチルジエタノールアミンを脂肪酸でエステル化し、次いでこれを、好ましくは塩化メチルで四級化することによって調製され、該脂肪酸は少なくとも５０重量％の飽和Ｃ_１８脂肪酸を含み、少なくとも５０モル％のジエステルクアット及び少なくとも１０モル％のモノエステルクアットを含有し、かつ、０．１２０ミリ当量／ｇ未満のエステルクアット活性材料の酸価を有する最終生成物を構成し、残余に水と有機溶媒とを含んでいる。

Description

本発明は、従来の製造法と比較してより低温での繊維の柔軟剤の製造に使用されるジメチルジエタノールアミンエステルクアット（エステルクアット）組成物の濃厚な予混合物（ｐｒｅ−ｍｉｘｔｕｒｅ）に関する。

主として繊維の柔軟剤に適用するのに適したカチオン性化合物の分散は、冷水中でのこれら原材料の溶解性／分散性が低いために、低温で達成するのが非常に困難な作業である。

本発明は、繊維柔軟剤の製造におけるエステルクアットを用いた作業に関する新しい選択肢を開示するものであり、基本的には、６０℃よりも低い温度で水に分散可能な、高度に濃厚されたエステルクアット組成物からなるものである。

低温での分散により興味深い利点がもたらされる。いくつかの国においては、消費者はいまだに製品の品質をその粘度に関連させている。彼らにとって粘度が高いほどその製品は優れていることになる。しかしながら大抵の場合、エステルクアットは粘稠な柔軟剤の製造に関する問題を引き起こし、それは最終製品において高い粘度を得るのに増粘剤の使用を余儀なくさせる。低温での分散により、調合物から増粘剤を著しく減少させるかあるいは排除することさえ可能となる。

多くの特許が繊維柔軟剤調合物のためのジメチルジエタノールアミンエステルクアットの使用を請求している。特許の国際公開第０１／４２４１２号明細書には、良好な着心地を提供する３０℃未満の遷移温度を有する柔軟化化合物の使用を請求している。不飽和ジメチルジエタノールアミンエステルクアットは３０℃よりも低い遷移温度示すが、飽和されると本発明の好ましい組成物となり、これは該遷移温度よりも高い遷移温度を示す。特許、国際公開第０１／３４７４３号明細書においては、好ましい第四級アンモニウム化合物のうち、ジメチルジエタノールアミンエステルクアットが例として挙げられている。しかしながら、該明細書にも金属キレート剤の必須の使用が請求されている。特許の国際公開第９９／２７０４６号明細書は、半透明又は透明な液体組成物を包含するリンス添加繊維柔軟組成物用に使用可能なカチオン性化合物としてジメチルジエタノールアミンエステルクアットを例として挙げているが、ポリオキシアルキレンアルキルアミド界面活性剤を伴うことを必須としている。水と溶媒とを含む濃厚なエステルクアット組成物が、特開平１０−２５１９７２号明細書に開示されている。しかしながら、この特許においてもまた、本発明では任意の成分として含まれるアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩の使用が必須であるとされている。

国際公開第０１／４２４１２号明細書 国際公開第０１／３４７４３号明細書 国際公開第９９／２７０４６号明細書 特開平１０−２５１９７２号明細書 欧州特許公開第１５８４６７４（Ａ１）号明細書

希釈時に増進された粘度を提供するジメチルジエタノールアミンエステルクアットの濃厚な組成物が製造可能であることが発見された。

本発明は、式、

（式中、Ｒ^１は、−Ｃ_２Ｈ_４ＯＨ又は−Ｃ_２Ｈ_４ＯＣＯＲ^２であり、Ｒ^２はＣ_１１−Ｃ_２１−アルキル又はアルケニルであり、Ａは、硫酸メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、そして好ましくは塩化メチルのようなアニオンである）で表されるエステルクアット化合物を、約５０乃至９５重量％、より好ましくは６０乃至８５重量％、さらに好ましくは６５乃至８０重量％含有する、エステルクアットの濃厚な組成物を提供するものであり、ここで、該エステルクアットは、メチルジエタノールアミンを脂肪酸でエステル化し、次いでこれを、好ましくは塩化メチルで四級化することによって調製され、該脂肪酸は少なくとも５０重量％の飽和Ｃ_１８脂肪酸を含有し、少なくとも５０モル％のジエステルクアットと少なくとも１０モル％のモノエステルクアットを含有し、かつ、そのエステルクアット活性材料は０．１２０ミリ当量／ｇ未満の酸価を有する最終生成物を構成し、残余に水と有機溶媒とを含んでいる。

本発明の範囲内で開示される濃厚な組成物は、最終的な柔軟剤調合物を調製する前のある期間適当な温度で保管することができるか、あるいはまた、最終的な柔軟剤調合物を調製する直前に現場で調合することができる。

本発明者等は、粘稠な調合物を得るには、粘度を最適に増大させるのに重要ないくつかのパラメータが存在することを見出した。実施例からわかるように、原材料の酸価が０．１２ミリ当量（ｍｅｑ）／ｇ未満のエステルクアット活性材料でなければならならず、そうでなければ最終的な調合物の粘度は著しく低下する。

−ＣＯＲ^２基は、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミスチル酸、パルミチン酸、イソステアリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ｅｌｕｉｄｉｎｉｃ ａｃｉｄ、イコサン酸（エイコサン酸、ａｒａｃｈｉｎｉｃ ａｃｉｄ）、ベヘン酸及びエルカ酸のような天然産の脂肪酸から誘導されるのが好ましい。−ＣＯＲ^２を含む好ましい酸には、Ｃ_１２／Ｃ_１８ココ脂肪酸、獣脂脂肪酸、完全にあるいは部分的に硬化された（水素添加された）獣脂脂肪酸、パーム脂肪酸、部分的に又は完全に水素添加されたパーム脂肪酸又はステアリン酸が包含される。

これらのエステルクアットは、例えばメチルジエタノールアミンを、式Ｒ^２ＣＯＯＨで表される脂肪酸でエステル化し、続いて好ましくは塩化メチル又は硫酸ジメチル、あるいはメチル基を導入するその他の四級化剤で四級化することによるそれ自体既知の方法で製造される。使用する脂肪酸は、少なくとも５０重量％の飽和Ｃ_１８脂肪酸を含むような部類のものでなくてはならない。好ましくは、この脂肪酸は植物及び／又は動物の脂肪酸から誘導され、かつ、少なくとも５０重量％の飽和Ｃ_１８脂肪酸、より好ましくは、５２〜９０重量％の飽和Ｃ_１８脂肪酸、さらに好ましくは、５５〜８５重量％の飽和Ｃ_１８脂肪酸を含む。メチルジエタノールアミンと脂肪酸との間のエステル化におけるモル関係は、該関係が、少なくとも５０モル％のジエステルクアット及び、少なくとも１０モル％のモノエステルクアットが維持されるようなものでなくてはならない。
有機溶媒
一般に、適当な有機溶媒は、いずれかの一価又は多価アルコールである。メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、直鎖状及び分岐状のブタノール、グリセリンのような、１〜４個の炭素原子を有するアルコール及び該アルコールの混合物を用いるのが好ましい。その他の好ましい溶媒は、２０００未満の相対分子量を有するポリエチレングリコールである。本発明の組成物はこれら有機溶媒を組成物全体の５〜２０重量％の量で含んでいてよい。
水
水は、通常、調合物の中でフィラーとして使用される。しかしながら、本発明においては、濃厚物におけるその存在は低温での分散に必須である。特許請求の範囲に記載の組成物において、水は、組成物全体の１〜２０重量％、好ましくは組成物全体の５．１重量％〜２０重量％の量で存在する。

意図される用途に依存して、本発明による組成物は、前述の化合物に加えて、例えば、安定剤、香料、着色料、ヒドロトープ、消泡剤、重合化剤又はその他の増粘剤、乳白剤、保存剤及び防腐剤のような、それぞれの場合に習慣的で特定的な添加剤及び助剤を含む。

安定剤及び／又はその他の添加剤は、特定の有機化合物及び／又は無機化合物、好ましくは電解質及び／又は短鎖アミン誘導体の群から選択することができる。これらのエステルクアットを含有する水性組成物の問題とは、該組成物が加水分解を受けるため、長時間の保管にわたって安定ではないことである。アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の他に、その他の金属塩もまたエステルクアットの加水分解を防げることが発見された。

水性エステルクアット組成物の安定性を増強するために、アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩のような塩を添加することができる。しかしながら、好ましい塩は遷移金属塩であり、より好ましくはＺｎＳＯ_４、ＺｎＣｌ_２、ＡｌＣｌ_３又はＡｌ_２（ＳＯ_４）_３のような亜鉛の塩又はアルミニウムの塩である。これらの塩は、好ましくは０．００２〜１０．０重量％、より好ましくは０．０３〜５．０重量％、さらに好ましくは０．０４〜３．０重量％の量で存在していてよい。

本発明による組成物は、上記塩を、最終的な柔軟剤調合物における本明細書に開示のジメチルジエタノールアミンエステルクアットに混合することによって製造することができる。上記塩は、柔軟剤の製造工程の間であればいつでも、かつ、固体形態又は水溶液形態のいずれの形態でも添加することができる。特許請求の範囲に記載の組成物を製造するためには加熱と撹拌が推奨される。

本発明の調合物の製造をより簡単にするべく、４５倍にまで希釈することができるよう、エステルクアットと添加剤とをそれぞれ同じモル比及び／又は質量比で含む濃厚な予混合物を調製することができる。溶媒、水又は最終調合物の一部となり得るいずれかの成分のようなその他の成分を添加することができる。

本発明の組成物は、希土類金属塩、脂肪酸の金属塩、フタロシアニン金属錯体、フタロシアニン金属塩又はキレート剤が存在していてもよい。安定剤に関するその他の選択肢としては、少なくとも１つのヒドロキシエチル基を有するアミン類の群から選択可能な短鎖アミン類である。

本発明の組成物は、エステルクアット化合物を融解し、そして、該融解したエステルクアットに有機溶媒を添加することにより製造することができる。次いで、予めおおよそ４０〜５０℃まで冷却したエステルクアットと有機溶媒との混合物に水を添加する。

本発明の請求項１に記載のメチルジエタノールアミンエステルクアットをベースとする、安定で、均質の、かつ粘稠な繊維柔軟剤調合物を得る手順の例は以下の通りである。
I. 水を４５℃まで加熱すること、
II. ジメチルジエタノールアミンエステルクアットの予分散物を５０℃で添加すること、
III. ３０分間約１５０ｒｐｍで撹拌しながら冷却すること、
IV. １５分間撹拌しながら急速に冷却すること。

本発明に開示の方法及びジメチルジエタノールアミンエステルクアットによって調製された繊維柔軟剤調合物は、特に表I及び表IIに示すように低活性材料レベルに対して良好な粘度結果を示す。さらに、表Iは、繊維柔軟剤調合物の粘度に対して、その酸価量が重要な効果を有することが証明されている。該酸価は、飽和Ｃ１８の含有量及びエステル分布に加えて本発明で開示されている重要なパラメータである。表IIには、ＤＳＤＭＡＣ及びトリエタノールアミンエステルクアットのようなその他の周知の柔軟活性剤との比較が示されている。後者については、欧州特許公開第１５８４６７４号（Ａ１）明細書に開示されているようなトリエタノールアミンエステルクアットの予分散物が用いられた。このプレ分散物は、本発明に開示のジメチルジエタノールアミンエステルクアットのために調製されたものであり、結果として得られる粘度を増大させるために作業温度を低減させるために用いられる。

この結果は、本発明において開示のジメチルジエタノールアミンエステルクアットにより、２％の活性材料（ａｍ）を含有する繊維柔軟剤に対してさえ粘稠な柔軟剤調合物が得られ、かつ、繊維柔軟剤の粘度の結果は、他の２つの引用柔軟活性剤によって調製した繊維柔軟剤と比較して明らかに優れている。本発明において開示のジメチルジエタノールアミンエステルクアットをベースとする繊維柔軟剤調合物と同じ粘度レベルを達成する市販のトリエタノールアミンエステルクアットをベースとする柔軟剤調合物には、多量の増粘剤が必要であろうことに注目することが重要である。これは、実際のところ、その予分散物を用いる場合でさえ、低活性材料含有量で作用させるときの低い繊維柔軟剤の粘度値という市販のトリエタノールアミンエステルクアットの特徴である。

表IIIにおいて、エステルクアット組成物そのままを用いて比較している濃厚なエステルクアットプレ分散物による作用の利点は明らかである。本発明において明らかなように、また、本発明において開示されるように、プレ分散物を用いるとき、作業温度の低下の他に、柔軟剤調合物の粘度に関する改善は明らかである。

Claims (11)

1. 式、
   

   

   （式中、Ｒ^１は、−Ｃ_２Ｈ_４ＯＨ又は−Ｃ_２Ｈ_４ＯＣＯＲ^２であり、Ｒ^２はＣ_１１−Ｃ_２１−アルキル又はアルケニルであり、Ａは、硫酸メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、そして好ましくは塩化メチルのようなアニオンである）で表されるエステルクアット化合物、約５０乃至９５重量％を本質的に含む、安定で均質の、かつ、粘稠な液体柔軟剤組成物の低温製造に特に適した濃厚なエステルクアット組成物であって、該エステルクアットは、メチルジエタノールアミンを脂肪酸でエステル化し、次いでこれを、好ましくは塩化メチルで四級化することによって調製され、該脂肪酸は少なくとも５０重量％の飽和Ｃ_１８脂肪酸を含み、そして少なくとも５０モル％のジエステルクアット及び少なくとも１０モル％のモノエステルクアットを含有し、かつ、０．１２０ミリ当量／ｇ未満のエステルクアット活性材料の酸価を有する最終生成物を構成し、残余に水と有機溶媒とを含むことを特徴とする、前記エステルクアット組成物。
2. 有機溶媒としてエタノール、イソプロパノール及びそれらの混合物からなる群から選択される低分子量アルコール約５乃至２０％及び約１乃至２０重量％の水を含有する、請求項１に記載の組成物。
3. 前記エステルクアットの全量が６０乃至８５重量％である、請求項１に記載の組成物。
4. 前記エステルクアットの全量が６５乃至８０重量％である、請求項１に記載の組成物。
5. 前記−ＯＣＯＲ^２基が、５２乃至９０重量％の飽和Ｃ_１８脂肪酸を含有する脂肪酸から誘導される、請求項１に記載の組成物。
6. 前記−ＯＣＯＲ^２基が、５５乃至８５重量％の飽和Ｃ_１８脂肪酸を含有する脂肪酸から誘導される、請求項１に記載の組成物。
7. 前記−ＯＣＯＲ^２基が好ましくは、完全に水素添加された脂肪酸から誘導され、そして前記飽和Ｃ_１８脂肪酸の量が請求項５又は６で定義された量である、請求項１に記載の組成物。
8. 場合により、安定剤及び／又は、特定の有機化合物及び／又は無機化合物からなる群、好ましくは電解質及び／又は短鎖アミン誘導体からなる群から選択されるその他の添加剤のような追加成分を含有する、請求項１に記載の濃厚なエステルクアット組成物。
9. 安定剤としてＺｎＣｌ_２、ＡｌＣｌ_３、ＺｎＳＯ_４又はＡｌ_２（ＳＯ_４）_３を含有することを特徴とする、請求項１と８に記載の組成物。
10. ０．００２乃至１０重量％の安定剤を含有する、請求項１と８に記載の組成物。
11. 安定剤として少なくとも１つのヒドロキシエチル基を有するアミンを含有することを特徴とする、請求項１と８に記載の組成物。