(57)【要約】【課題】製造直後の着色が少なく、かつ高温で長期間保管した後も着色が少ない脂肪族第１級アミンアルキレンオキサイド付加物の製造方法を提供する。【解決手段】炭素数１〜２４の脂肪族第１級アミン１モルに、触媒の非存在下エチレンオキサイドを平均付加モル数１．５〜２．０モル反応（第１段反応）させて得られた脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物（Ａ）に、（Ａ）の重量に基づき０．０１〜３重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシドの存在下、更に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを平均付加モル数３〜１００モル反応（第２段反応）させた後、硫酸ヒドロキシルアミンを添加し、１１０〜１７０℃で前記テトラメチルアンモニウムヒドロキシドを加熱分解し、加熱分解物を減圧除去することを特徴とする脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）の製造方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素数１〜２４の脂肪族第１級アミン１モルに、触媒の非存在下エチレンオキサイドを平均付加モル数１．５〜２．０モル反応（第１段反応）させて得られた脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物（Ａ）に、（Ａ）の重量に基づき０．０１〜３重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシドの存在下、更に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを平均付加モル数３〜１００モル反応（第２段反応）させた後、硫酸ヒドロキシルアミンを添加し、１１０〜１７０℃で前記テトラメチルアンモニウムヒドロキシドを加熱分解し、加熱分解物を減圧除去することを特徴とする脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）の製造方法。
【請求項２】
前記第１段反応の反応温度が８０〜１２０℃である請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記第２段反応の反応温度が５０〜１０５℃である請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の製造方法で得られる脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）。
【請求項５】
製造直後のハーゼン単位色数が２００以下であり、かつ窒素置換した密閉容器内で５０℃で９０日間保管した後のハーゼン単位色数が２００以下である請求項４記載の脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物、特にエチレンオキサイド付加物は、界面活性剤及びその原料として用いられ、食器用洗浄剤、繊維の染色助剤、繊維柔軟仕上げ剤、殺菌剤、農薬展着剤、帯電防止剤及び塗膜表面改質剤といった多岐にわたる用途で使用されている。
前記脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物は、一般的には無触媒又はアルカリ金属及びアルカリ土類金属等のアルカリ触媒の存在下、脂肪族アミンにアルキレンオキサイドを付加して製造されているが、触媒の存在下にアルキレンオキサイドを付加すると脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物が着色し、特にエチレンオキサイドの付加モル数が多くなるにつれて、着色が顕著になるという問題がある。また、反応直後に着色を防止できたとしても、酸素にさらされる条件下で長期間保管していると着色してしまうため、使用できる用途が限定されるという課題があった。
【０００３】
本発明者らは、前記の着色を防止する方法として、脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物の製造時に、水素化ホウ素ナトリウムや水素化アルミニウムリチウム等の還元剤を添加する方法（特許文献１）を提案した。
しかしながら、特許文献１の方法では着色低減効果が認められるが、前記還元剤はすべて水と激しく反応し、場合によっては水素を発生するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、製造直後の着色が少なく、かつ高温で長期間保管した後も着色が少ない脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、炭素数１〜２４の脂肪族第１級アミン１モルに、触媒の非存在下エチレンオキサイドを平均付加モル数１．５〜２．０モル反応（第１段反応）させて得られた脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物（Ａ）に、（Ａ）の重量に基づき０．０１〜３重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシドの存在下、更に炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを平均付加モル数３〜１００モル反応（第２段反応）させた後、硫酸ヒドロキシルアミンを添加し、１１０〜１７０℃で前記テトラメチルアンモニウムヒドロキシドを加熱分解し、加熱分解物を減圧除去することを特徴とする脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）の製造方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の製造方法で得られた脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物は、製造直後の着色が少なく、かつ高温で長期間保管した後も着色が少ない、という効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明における炭素数が１〜２４の脂肪族第１級アミンとしては、炭素数が１〜２４の脂肪族炭化水素基を有する第１級アミンが挙げられ、前記脂肪族炭化水素基は直鎖状でも分岐状でも環状でもよく、飽和でも不飽和でもよい。
脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、ｎ−ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ｎ−オクチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、ｎ−デシルアミン、イソデシルアミン、ｎ−ウンデシルアミン、ｎ−ドデシルアミン、ｎ−トリデシルアミン、ｎ−テトラデシルアミン、２−メチル−ｎ−トリデシルアミン、ｎ−ペンタデシルアミン、ｎ−ヘキサデシルアミン、ｎ−ヘプタデシルアミン、ｎ−オクタデシルアミン、イソオクタデシルアミン、ｎ−ノナデシルアミン、ｎ−イコシルアミン、ｎ−ヘンイコシルアミン、ｎ−ドコシルアミン、ｎ−トリコシルアミン、ｎ−テトラコシルアミン、プロペニルアミン、５−メチル−５−ヘキセニルアミン、３−メチル−２−デセニルアミン、ｎ−オクタデセニルアミン及びオレイルアミン等が挙げられる。脂肪族第１級アミンは、１種又は２種以上の混合物を用いてもよく、２種以上の混合物としては、牛脂アミン、硬化牛脂アミン、ヤシ油アミン、パーム油アミン及び大豆油アミン等の動植物油由来の脂肪族第１級アミンが挙げられる。これらの脂肪族第１アミンは蒸留精製してあることが望ましい。
【０００９】
本発明における第１段反応は、炭素数が１〜２４の脂肪族第１級アミンに触媒の非存在下エチレンオキサイドを付加させ、脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物（Ａ）を得る反応である。エチレンオキサイドの平均付加モル数は、炭素数が１〜２４の脂肪族第１級アミン１モルに対して１．５〜２．０モルであり、好ましくは１．７〜２．０モルである。
第１段反応の反応温度は、好ましくは８０〜１２０℃であり、更に好ましくは９５〜１１５℃である。反応温度が８０℃以上であれば付加反応の誘導期間が短くなるため生産性が向上し、１２０℃以下であれば、第２段反応の際に脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）が着色しにくい。
【００１０】
本発明における第２段反応には、触媒としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシドを使用する。テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの添加量は、脂肪族第１級アミンエチレンオキサイド付加物（Ａ）の重量に基づき０．０１〜３重量％であり、好ましくは０．０２〜１重量％であり、更に好ましくは０．０５〜０．５重量％である。
【００１１】
第２段反応における炭素数２〜４のアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイドが挙げられ、１種又は２種以上を混合して使用することができる。これらのうち好ましいのは、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドである。２種以上のアルキレンオキサイドを使用する場合、ブロック状に付加していてもランダム状に付加していてもよい。アルキレンオキサイドの平均付加モル数は３〜１００モルであり、好ましくは３〜４０モルである。
【００１２】
第２段反応の反応温度は、好ましくは５０〜１０５℃であり、更に好ましくは７０〜９５℃である。反応温度が５０℃以上であれば反応が早くなるため生産性が向上し、１０５℃以下であれば脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）が着色しにくくなる。
【００１３】
前記第１段反応及び第２段反応におけるアルキレンオキサイドの付加反応では、反応圧力は特に限定されず、通常のアルキレンオキサイド付加反応の条件で行うことができるが、温度コントロールの観点から、好ましくは−０．１〜０．３ＭＰａである。
【００１４】
本発明における第２段反応では、アルキレンオキサイドの付加反応の後に、触媒分解時の着色を防止するため、硫酸ヒドロキシルアミン［（ＮＨ２ＯＨ）２・Ｈ２ＳＯ４］を還元剤として添加する。
硫酸ヒドロキシルアミンは、水と反応することなく安定な水溶液が得られ、また水溶液として用いた場合でも着色低減効果に優れる。
【００１５】
硫酸ヒドロキシルアミンを添加する際の温度は、脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）の着色防止の観点から７０℃以下であることが好ましく、更に好ましくは４０℃以下である。また、着色防止の観点から、できる限り空気（酸素）が混入しない条件下で、添加することが好ましい。
硫酸ヒドロキシルアミンの添加量は、脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）の重量に基づき、好ましくは１０〜１００ｐｐｍであり、更に好ましくは２０〜５０ｐｐｍである。
硫酸ヒドロキシルアミンを添加した後、前記テトラメチルアンモニウムヒドロキシドを加熱分解する際の温度は１１０〜１７０℃であり、分解し易さの観点から好ましくは１３０〜１７０℃である。加熱分解時間は通常１〜５時間であり、好ましくは１〜３時間である。
加熱分解物の減圧除去は、１１０〜１７０℃で、−０．１〜−０．０１ＭＰａの減圧下で行うのが好ましい。減圧除去時間は通常１〜５時間であり、好ましくは１〜３時間である。また減圧除去は、前記加熱分解を−０．１〜−０．０１ＭＰａの減圧下で行うことで加熱分解と同時に行うこともでき、加熱分解の後行うこともできる。
【００１６】
本発明の製造方法で得られた脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）は、製造条件等の最適化により、製造直後のハーゼン単位色数が２００以下であり、かつ、５０℃で９０日間保管した後のハーゼン単位色数が２００以下となる。
【００１７】
本発明の脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）のハーゼン単位色数は、ＪＩＳ  Ｋ００７１−１：１９９８の方法で測定することができる。なお、ハーゼン単位色数は、数値が小さいほど着色が少ないことを表す。
【実施例】
【００１８】
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下特に定めない限り、％は重量％、部は重量部を示す。
【００１９】
＜実施例１＞
温度計、加熱冷却装置、撹拌機、滴下ボンベ及びストリッピング装置を備えたガラス製耐圧反応容器に、ステアリルアミン「ファーミン８６Ｔ」［花王（株）製］２５９部(１．０モル部)を投入し、アルゴンガスで置換後、減圧下（−０．０９７ＭＰａ）、９５℃に昇温した。次いでエチレンオキサイド８３．６部（１．９モル部)を圧力が０．３ＭＰａを超えないように調整しながら、９０〜１１０℃の範囲で３時間かけて滴下した。滴下終了後、９０〜１１０℃の範囲で２時間熟成し、更に９５℃で３０分間熟成し室温まで冷却した。得られたステアリルアミンエチレンオキサイド１．９モル付加物（Ａ−１）に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド２５％水溶液４．２部を空気が混入しないように添加し、９５℃に昇温後、減圧下（−０．０９７ＭＰａ）同温で１時間脱水した。７０℃に冷却後、エチレンオキサイド３５６．４部（８．１モル部）を圧力が０．２ＭＰａを超えないように調整しながら、７０〜９０℃の範囲で３時間かけて滴下し、滴下終了後、７０℃で３０分間熟成した。更に４０℃以下に冷却後、硫酸ヒドロキシルアミン０．０３５部（５０ｐｐｍ）を加え、窒素置換した後、減圧下（−０．０９７ＭＰａ）１３０〜１７０℃で１時間テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの分解、除去処理を行ない、ステアリルアミンエチレンオキサイド１０モル付加物（Ｂ−１）を得た。
【００２０】
＜実施例２＞
硫酸ヒドロキシルアミン０．０３５部（５０ｐｐｍ）を５％硫酸ヒドロキシルアミン水溶液０．７部（５０ｐｐｍ）に変更した以外は実施例１と同様にして、ステアリルアミンエチレンオキサイド１０モル付加物（Ｂ−２）を得た。
【００２１】
＜実施例３＞
ステアリルアミン２５９部(１．０モル部)をラウリルアミン「ファーミン２０Ｄ」［花王（株）製］１８５部（１．０モル部)に、エチレンオキサイドの部数８３．６部（１．９モル部）を８８部（２．０モル部）に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド２５％水溶液の部数４．２部を２．０部に、エチレンオキサイドの部数３５６．４部（８．１モル部）を１７６部（４．０モル部）に変更した以外は実施例１と同様にして、ラウリルアミンエチレンオキサイド６．０モル付加物（Ｂ−３）を得た。
【００２２】
＜実施例４＞
ステアリルアミン「ファーミン８６Ｔ」［花王（株）製］２５９部(１．０モル部)をｎ−ヘキシルアミン［東京化成工業（株）製］９９部(１．０モル部)に変更した以外は実施例１と同様にして、ｎ−ヘキシルアミンエチレンオキサイド１０モル付加物（Ｂ−４）を得た。
【００２３】
＜実施例５＞
ステアリルアミン「ファーミン８６Ｔ」［花王（株）製］２５９部(１．０モル部)をオレイルアミン「ファーミンＯ」［花王（株）製］２５７部(１．０モル部)に変更した以外は実施例１と同様にして、オレイルアミンエチレンオキサイド１０モル付加物（Ｂ−５）を得た。
【００２４】
＜実施例６＞
エチレンオキサイドの部数３５６．４部（８．１モル部）を１７６０部（４０モル部）に変更した以外は実施例１と同様にして、ステアリルアミンエチレンオキサイド４１．９モル付加物（Ｂ−６）を得た。
【００２５】
＜実施例７＞
エチレンオキサイドの部数３５６．４部（８．１モル部）を４４００部（１００モル部）に変更した以外は実施例１と同様にして、ステアリルアミンエチレンオキサイド１０１．９モル付加物（Ｂ−７）を得た。
【００２６】
＜実施例８＞
エチレンオキサイド３５６．４部（８．１モル部）をプロピレンオキサイド４６９．８部（８．１モル部）に変更した以外は実施例１と同様にして、ステアリルアミンエチレンオキサイド１．９モル−プロピレンオキサイド８．９モル付加物（Ｂ−８）を得た。
【００２７】
＜比較例１＞
硫酸ヒドロキシルアミン０．０３５部（５０ｐｐｍ）を、１２％水素化ホウ素ナトリウム−４０％水酸化ナトリウム水溶液「ＳＷＳ」（ローム・アンド・ハース社製）０．２９部（水素化ホウ素ナトリウム：５０ｐｐｍ）に変更した以外は実施例１と同様にして、ステアリルアミンエチレンオキサイド１０モル付加物（Ｂ’−１）を得た。
【００２８】
＜比較例２＞
硫酸ヒドロキシルアミン０．０３５部（５０ｐｐｍ）を加えなかったこと以外は実施例１と同様にして、ステアリルアミンエチレンオキサイド１０モル付加物（Ｂ’−２）を得た。
【００２９】
実施例１〜８、比較例１、２で得られた脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物（Ｂ−１）〜（Ｂ−８）、（Ｂ’−１）、（Ｂ’−２）の製造直後及び５０℃で９０日間保管後のハーゼン単位色数を、ＪＩＳ  Ｋ００７１−１：１９９８の方法で測定した。結果を表１に示す。なお、５０℃で９０日間保管するときの保管条件は、以下の通りである。
【００３０】
＜（Ｂ）を５０℃で９０日間保管するときの保管条件＞
２２０ｍｌのガラス製容器に脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）２００ｍｌを入れ、ガラス製容器内の空間部分を窒素置換後密栓し、５０℃の恒温器内で９０日間保管する。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表１の結果から明らかなように、硫酸ヒドロキシルアミンを還元剤として使用した場合（実施例１〜８）には、脂肪族第１級アミンアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）の着色が少なく、かつ５０℃で９０日間保管した後の着色が少ない。一方、比較例の結果から、還元剤として水素化ホウ素ナトリウムを使用した場合（比較例１）及び全く還元剤を使用しない(比較例２）場合には、脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）の着色が多い。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の脂肪族第１級アミンアルキレンオキサイド付加物の製造方法で得られた脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物は、製造直後の着色が少なく、かつ高温で長期間保管した後も着色が少ないため、洗浄剤、繊維の染色助剤、繊維柔軟仕上げ剤、殺菌剤、農薬展着剤、帯電防止剤及び塗膜表面改質剤といった多岐にわたる用途に有用である。