(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）
【化１】
0003589813.tif 000011
（式中、Ｒ１，  Ｒ２及びＲ３は同一又は異なって、炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示す。）
で表される第３級アミンと、一般式（ＩＩ）
Ｘ−（ＣＨ２）ｐ（ＣＯＯ）ｑ（ＡＯ）ｒ−Ｒ４      （ＩＩ）
〔式中、ｐ  は０〜６の数、ｑ  は０又は１、ｒ  はアルキレンオキシドの平均付加モル数を示す０〜２０の数、Ａ  は炭素数２〜３のアルキレン基を示し、ｒ  個のＡ  は同一でも異なってもよい。Ｘ  はハロゲン原子を示す。Ｒ４は、エーテル基又はエステル基を有していてもよく、また水酸基で置換されていてもよい総炭素数１５〜８０の直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｑ  が０の時Ｒ４はエステル基を有する。〕
で表されるハロゲン化エステルとを反応させて、第４級アンモニウム塩を製造するに際し、無機塩基の存在下に反応させることを特徴とする第４級アンモニウム塩の製造方法。
【請求項２】
無機塩基の添加量が、ハロゲン化エステルに対し  ０．１〜１０重量％である請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
無機塩基がアルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、重炭酸塩、水酸化物又は酸化物である請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
無機塩基が炭酸ナトリウムである請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
一般式（Ｉ）において、Ｒ１，  Ｒ２及びＲ３がメチル基又はエチル基である請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は第４級アンモニウム塩の製造方法に関する。さらに詳しくは繊維や毛髪に対して優れた柔軟性を付与することができる第４級アンモニウム塩の匂いの改良された製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
繊維や毛髪等の柔軟剤基剤として用いられている、エステル基を持つ第４級アンモニウム塩を製造する方法としては、例えば特開平８−２３１４７８号公報、特開平８−２３１４７９号公報等に、対応するハロゲン化エステルと第３級アミンとを反応させる方法が開示されている。
しかしこれらの反応で得られた第４級アンモニウム塩を繊維、毛髪等の柔軟剤基剤として使用した場合に、アミン特有の匂いが生じる欠点があった。
【０００３】
従って、本発明の目的は、匂いの改良された第４級アンモニウム塩の製造方法、特に匂い及び柔軟性が良好でしかも生分解性の良い、エステル結合を有する第４級アンモニウム塩の効果的な製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、無機塩基の存在下で第３級アミンとハロゲン化エステルとを反応させることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、一般式（Ｉ）
【０００５】
【化２】
0003589813.tif 000002
【０００６】
（式中、Ｒ１，  Ｒ２及びＲ３は同一又は異なって、炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示す。）
で表される第３級アミンとハロゲン化エステルとを反応させて、第４級アンモニウム塩を製造するに際し、無機塩基の存在下に反応させることを特徴とする第４級アンモニウム塩の製造方法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【０００８】
本発明の方法においては、無機塩基の存在下に、第３級アミンとハロゲン化エステルとを反応させるが、本発明に用いられる無機塩基としては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、重炭酸塩、水酸化物、酸化物等が挙げられ、具体的にはＮａ２ＣＯ３、ＮａＨＣＯ３、ＫＯＨ  、ＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）２  、ＣａＣＯ３  、ＭｇＣＯ３  、ＣａＯ  、ＭｇＯ  等が例示される。これらの無機塩基の中では特に炭酸ナトリウムが好ましい。
無機塩基の添加量は、ハロゲン化エステルに対して  ０．１〜１０重量％が好ましく、  ０．１〜５重量％が更に好ましい。
【０００９】
本発明に用いられる一般式（Ｉ）で表される第３級アミンにおいて、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を示すが、具体的にはメチル、エチル、イソプロピル、ブチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル基等が挙げられ、好ましくはメチル又はエチル基、さらに好ましくはメチル基である。
【００１０】
この第３級アミンの具体例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−ヒドロキシプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルイソプロピルアミン、Ｎ−メチルジブチルアミン等が挙げられるが、トリメチルアミンが好ましい。
【００１１】
また、本発明で用いられるハロゲン化エステルとしては、エステル結合を有するハロゲン化物であれば特に限定されず、いずれも用いることができる。代表的なハロゲン化エステルとしては、例えば、一般式（ＩＩ）で表される化合物が挙げられる。
【００１２】
Ｘ−（ＣＨ２）ｐ（ＣＯＯ）ｑ（ＡＯ）ｒ−Ｒ４          （ＩＩ）
〔式中、ｐ  は０〜６の数、ｑ  は０又は１、ｒ  はアルキレンオキシドの平均付加モル数を示す０〜２０の数、Ａ  は炭素数２〜３のアルキレン基を示し、ｒ  個のＡ  は同一でも異なってもよい。Ｘ  はハロゲン原子を示す。Ｒ４は、エーテル基又はエステル基を有していてもよく、また水酸基で置換されていてもよい総炭素数１５〜８０の直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケニル基を示し、ｑ  が０の時Ｒ４はエステル基を有する。〕
上記一般式（ＩＩ）において、ｐ  は０〜６の数を示すが、ｑ  ＝１の時はｐ  は１〜５の整数が好ましく、１が特に好ましい。またｑ  ＝０の時はｐ  は０が好ましい。ｒ  はアルキレンオキシドの平均付加モル数を示す０〜２０の数であるが、０〜５が好ましく、０が特に好ましい。Ａ  は炭素数２〜３のアルキレン基を示すが、エチレン基又はプロピレン基が好ましく、エチレン基が特に好ましい。Ｘ  はＣｌ、Ｂｒ、Ｉ  等のハロゲン原子を示すが、Ｃｌが好ましい。Ｒ４は上記の基を示すが、エーテル基又はエステル基を有していてもよい総炭素数２３〜４７の分岐のアルキル基又はアルケニル基が好ましく、特に下記式
【００１３】
【化３】
0003589813.tif 000003
【００１４】
（式中、Ｒ５及びＲ６は同一又は異なって、水酸基で置換されていても良い炭素数８〜３６の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、好ましくは炭素数１２〜２２の直鎖アルキル基、特に好ましくはテトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基及びこれらの混合物を示す。Ｒ７及びＲ８は同一又は異なって、水素原子、あるいは水酸基で置換されていても良い炭素数７〜３５の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、好ましくは炭素数１１〜１７の直鎖アルキル基を示す。Ｒ９及びＲ１０  は同一又は異なって、水素原子、あるいは水酸基で置換されていても良い炭素数１〜３６の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、好ましくは水素原子又は炭素数１〜２０の直鎖アルキル基を示し、Ｒ９とＲ１０  の炭素数の和は８〜３６、好ましくは１０〜２０である。Ｒ１１  及びＲ１２  は同一又は異なって、水酸基で置換されていても良い炭素数７〜３５の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、好ましくは炭素数１１〜１７の直鎖アルキル基を示す。）
で表される基が好ましい。但し、ｑ  が０の時Ｒ４はエステル基を有する基であり、特に式
【００１５】
【化４】
0003589813.tif 000004
【００１６】
（式中、Ｒ１１  及びＲ１２  は前記の意味を示す。）
で表される基が好ましい。
【００１７】
上記一般式（ＩＩ）で表されるハロゲン化エステルの中では、特に一般式（ＩＩ−Ｉ）で表される化合物が好ましい。
【００１８】
【化５】
0003589813.tif 000005
【００１９】
（式中、ｐ  、ｒ  、Ａ  、Ｘ  、Ｒ５及びＲ６は前記の意味を示す。）
本発明においては、一般式（Ｉ）で表される第３級アミンをハロゲン化エステルに対し、０．９  〜５．０  倍モル用いるのが好ましく、さらに０．９５〜２．０  倍モル用いるのが好ましい。
【００２０】
本発明における第３級アミンとハロゲン化エステルとの反応は無溶媒系で行うことができるが、さらに必要であれば溶媒を全仕込量の  １００重量％以下、好ましくは５〜５０重量％加えて行うこともできる。用いられる溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン等の極性有機溶媒、もしくは油脂とグリセリンとアルキレンオキシドを好ましくは１：（０．１  〜５）：（２〜１００）のモル比で反応させて得られる反応物や、アルカノールアミド等のノニオン性界面活性剤及びこれらの混合物等が挙げられる。
【００２１】
本発明において、反応温度は３０〜６０℃、反応時間は  ０．１〜１０時間が好ましい。また反応後、濾過により無機塩基を除去し、更に第３級アミンをハロゲン化エステルに対し過剰に用いた場合、濾過後、過剰分の第３級アミンを留去等の通常の方法で除去することが好ましい。
【００２２】
本発明において製造される第４級アンモニウム塩としては、下記一般式（ＩＩＩ）  〜（ＶＩＩ）  で表される第４級アンモニウム塩が挙げられるが、その他、下記一般式（ＶＩＩＩ）で表されるポリオールタイプの第４級アンモニウム塩も挙げられる。
【００２３】
【化６】
0003589813.tif 000006
【００２４】
（式中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０  、Ｒ１１  、Ｒ１２  、Ａ  、Ｘ  、ｐ  、ｑ  及びｒ  は前記の意味を示す。）
【００２５】
【化７】
0003589813.tif 000007
【００２６】
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＸ  は前記の意味を示し、Ｒ１３  は置換基を有していても良い炭素数１〜４８のアルキル基又はアルケニル基、Ｄ  はエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、ジグリセロール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、グルコール、ショ糖等の脂肪族多価アルコールから  ｍ＋ｎ  個の水酸基を除いた残基、Ｅ  は炭素数１〜４のアルキレン基又はアルキリデン基、ｍ  は０、又は１以上の整数、ｎ  は１以上の整数を示す。）
本発明の方法により得られる第４級アンモニウム塩は、そのままで柔軟剤基剤として用いても柔軟性能及び匂い共に優れており、また生分解性も良好であるので繊維や毛髪等の柔軟剤基剤として非常に有用である。
【００２７】
またさらに、本発明で得られる第４級アンモニウム塩に、柔軟性、保存安定性を向上させるための高級アルコール、高級脂肪酸、その他粘度調製剤、保存安定剤として低級アルコール、さらに公知のカチオン性活性剤、無機塩、ｐＨ調製剤、ハイドロトロープ剤、香料、消泡剤、顔料等を必要に応じて添加し、エマルジョン化すれば柔軟剤組成物を調製することができる。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
尚、下記実施例及び比較例で得られた第４級アンモニウム塩の匂いの評価及び柔軟性の評価は以下に示す方法で行った。
【００２９】
＜匂いの評価方法＞
第４級アンモニウム塩の５重量％水分散液を  １００ｍｌビーカーに入れ、室温にて攪拌しながら、パネラー５名による匂いの官能評価を行い、下記基準で評価した。
【００３０】
◎：５名とも異臭を感じなかった
○：４名が異臭を感じなかった
△：２〜３名が異臭を感じなかった
×：４名以上が異臭を感じた
＜柔軟性の評価方法＞
市販の木綿タオル２ｋｇ、アクリルジャージ１ｋｇを  ３．５°ＤＨ硬水で、市販洗剤“アタック”（花王株式会社製、登録商標）にて５回繰り返し洗濯（３０リットル洗濯機）  をし、繊維についていた繊維処理剤を除去した後、第４級アンモニウム塩の５重量％水分散液を、この分散液中の第４級アンモニウム塩の合計量が  ４．５ｇになるように投入し、２５℃、１分間攪拌下処理した。処理した布を室内で風乾後、２５℃、６５％ＲＨの恒温恒湿室にて２４時間放置した。これらの布についてジ硬化牛脂アルキルジメチルアンモニウムクロリド１５重量％からなる柔軟剤２０ｍｌで処理した布を対照として一対比較を行い、以下の評価基準で評価した。
【００３１】
＋２：対照より柔らかい
＋１：対照よりやや柔らかい
０：対照と同じ
−１：対照の方がやや柔らかい
−２：対照の方が柔らかい
実施例１
攪拌機、温度計、圧力計の付いた  ０．５リットルオートクレーブにモノクロロ酢酸    ２−ヘキサデシルエイコシル  １００ｇ、トリメチルアミン１１．８ｇ、炭酸ナトリウム  ３．７ｇ、イソプロピルアルコール２８ｇを入れ、５０℃まで昇温した。そのままの温度で３時間攪拌し、反応を完結させた。反応後、反応混合物中の不溶物を濾過により除去した。次いで、反応混合物を温度計、導入管を付けた４つ口丸底フラスコに移し、５０℃、２６７ＨＰａの減圧下で３０分攪拌した。その後、９０℃に昇温して３０ＨＰａ  で１時間攪拌し、未反応トリメチルアミンを除去した。その結果、下記式（ＩＸ）で表される化合物を含む混合物  １０４ｇを得た。この第４級アンモニウム塩の匂い及び柔軟性能の評価結果を表１に示す。
【００３２】
【化８】
0003589813.tif 000008
【００３３】
比較例１
炭酸ナトリウムを添加しない以外は実施例１と同様の操作を行い、上記式（ＩＸ）で表される化合物を含む混合物を得た。この第４級アンモニウム塩の匂い及び柔軟性能の評価結果を表１に示す。
【００３４】
実施例２
炭酸ナトリウムの代わりに炭酸カルシウムを使用する以外は実施例１と同様の操作を行い、上記式（ＩＸ）で表される化合物を含む混合物を得た。この第４級アンモニウム塩の匂い及び柔軟性能の評価結果を表１に示す。
【００３５】
実施例３
炭酸ナトリウムの代わりに酸化マグネシウムを使用する以外は実施例１と同様の操作を行い、上記式（ＩＸ）で表される化合物を含む混合物を得た。この第４級アンモニウム塩の匂い及び柔軟性能の評価結果を表１に示す。
【００３６】
実施例４
炭酸ナトリウムの代わりに４８％水酸化ナトリウム水溶液を使用する以外は実施例１と同様の操作を行い、上記式（ＩＸ）で表される化合物を含む混合物を得た。この第４級アンモニウム塩の匂い及び柔軟性能の評価結果を表１に示す。
【００３７】
実施例５
攪拌機、温度計、圧力計の付いた  ０．５リットルオートクレーブにモノクロロ酢酸  １，３−ジオクタデカノキシイソプロピル  １５０ｇ、トリメチルアミン１６ｇ、炭酸ナトリウム  ５．４ｇ、イソプロピルアルコール４０ｇを入れ、６０℃まで昇温した。そのままの温度で３時間攪拌し、反応を完結させた。反応後、反応混合物中の不溶物を濾過により除去した。次いで、反応混合物を温度計、導入管を付けた４つ口丸底フラスコに移し、５０℃、２６７ＨＰａの減圧下で３０分攪拌した。その後、９０℃に昇温して３０ＨＰａ  で１時間攪拌し、未反応トリメチルアミンを除去した。その結果、下記式（Ｘ）で表される化合物を含む混合物  １５８ｇを得た。この第４級アンモニウム塩の匂い及び柔軟性能の評価結果を表１に示す。
【００３８】
【化９】
0003589813.tif 000009
【００３９】
【表１】
0003589813.tif 000010