(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３級アミン誘導体、脂肪酸およびエピハロヒドリンを反応溶媒の存在下で反応させる段階を含む下記の化学式１の陽イオン界面活性剤の製造方法であって、
【化１】
0004377063.tif 000007
前記３級アミン誘導体は下記の化学式２で示されるものであり、
【化２】
0004377063.tif 000008
前記脂肪酸は、Ｒ2ＣＯＯＨで表わされ、かつ、オクタン酸（octanoic acid）、デカン酸（decanoic acid）、ドデカン酸（dodecanoic acid）、テトラデカン酸（tetradecanoic acid）、ヘキサデカン酸（hexadecanoic acid）、オクタデカン酸（octadecanoic acid）、エイコサン酸（eicosanoic acid）、またはドコサン酸（docosanoic acid）であり、
前記脂肪酸は、３級アミン誘導体に対して０．８〜１．３倍当量を使用し、
前記エピハロヒドリンは、３級アミン誘導体に対して１．０〜１．３倍当量を使用し、
反応温度が６０〜１２０℃であり、反応時間が５〜３０時間である陽イオン界面活性剤の製造方法。
（上記の式において、Ｒ1は炭素数Ｃ1〜Ｃ4のアルキル基であり、Ｒ2はＣ７、Ｃ９、Ｃ１１、Ｃ１３、Ｃ１５、Ｃ１７、Ｃ１９またはＣ２１の直鎖状アルキル基であり、ＡはＯＣＯＲ3、ＮＨＣＯＲ3またはＯＨであり、Ｒ3はＣ7〜Ｃ21の直鎖状または分枝状のアルキル基またはアルケニル基であり、Ｘはハロゲン元素であり、ｎは２〜６の整数である。）
【請求項２】
前記３級アミン誘導体が、ラウリルアミドプロピルジメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルラウリルエステルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルミリスチルエステルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルパルミチルエステルアミンまたはＮ，Ｎ−ジメチルステアリルエステルアミンであり、
前記脂肪酸が、ドデカン酸（dodecanoic acid）、テトラデカン酸（tetradecanoic acid）、ヘキサデカン酸（hexadecanoic acid）、またはオクタデカン酸（octadecanoic acid）であり、
前記反応溶媒が、２−プロパノールである請求項１に記載の陽イオン界面活性剤の製造方法。
【請求項３】
前記脂肪酸は、ドデカン酸（dodecanoic acid）、テトラデカン酸（tetradecanoic acid）、ヘキサデカン酸（hexadecanoic acid）、またはオクタデカン酸（octadecanoic acid）である請求項１に記載の陽イオン界面活性剤の製造方法。
【請求項４】
前記反応溶媒が、水、メタノール、エタノール、１−プロパノール（1-propanol）、１−ブタノール（1-butanol）、２−プロパノール（2-propanol）、エチレングリコール（ethyleneglycol）、グリセリン、プロピレングリコールおよびポリエチレングリコールからなる群より選択されたものである請求項１に記載の陽イオン界面活性剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願】
この出願は大韓民国特許庁に対して１９９８年７月２７日付で出願された出願番号第９８−３０２０８号に基づき、それらを引用参照するものである。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
（ａ）発明の分野
本発明は陽イオン界面活性剤の製造方法に係り、より詳しくは、脂肪酸のエステル化反応と３級アミン（tertiary amine）の４級化反応（quaternary reaction）を同時にかつ簡単な方法で進行させることにより、分子内にエステル基および水酸基を有し、その結果、生物分解性および水に対する溶解度が優れる陽イオン界面活性剤の製造方法に関する。
【０００３】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
（ｂ）関連技術の説明
陽イオン界面活性剤は水に溶解すると、親水基部分が陽イオンとして解離するものであり、陰イオン界面活性剤（脂肪酸セッケン）と反対の構造を有するものであって逆性セッケンともいう。このような陽イオン界面活性剤は洗浄、乳化、可溶化など通常の界面活性効果を生み出すのに適用されるとともに、柔軟効果または帯電防止効果を示し、構造的には４級アンモニウム化合物（quaternary ammonium compound）またはアミン誘導体（amine derivative）に分類される。
【０００４】
従来は、ジメチルジアルキルアンモニウムクロライド（ＤＤＡＣ：dimethyl dialkyl ammonium chloride）が代表的な陽イオン界面活性剤として広く使用されていたが、生物分解性が低いためその使用量が次第に減少している。そこで、エステルあるいはアミドのような生物分解され得る作用基をアルキル基内に有する基を、分子内に導入する研究が活発に進められている。
【０００５】
このようにして開発された陽イオン界面活性剤の種類としては、アミドアミンの４級アンモニウム化合物、アミドエステルアミンの４級アンモニウム化合物、イミダゾリン、およびイミダゾリンエステル（imidazoline ester）系の陽イオン界面活性剤があり、最もよく使用されている。
その例として、日本特開平６−３４５７０４号公報には、アミドアミン化合物およびその製造方法、その化合物を用いた陽イオン界面活性剤よりなる柔軟剤が開示されており、日本特開平６−３３６４６６号公報には、アミドエステルアミン化合物およびその製造方法、その化合物を用いた陽イオン界面活性剤よりなる柔軟剤が開示されており、日本特開平４−２５７３７２号公報には、イミダゾリンエステルを含有する柔軟剤組成物が開示されており、日本特開平２−１４７９号公報には、イミダゾリンを含むコンディショニング用化合物の製造方法が開示されている。
【０００６】
しかし、これらはジメチルジアルキルアンモニウムクロライド（dimethyl dialkyl ammonium chloride）よりは生物分解性が高いものの、その改善の程度が低いため、生物分解性が優れた陽イオン界面活性剤の開発に向けた研究が広範囲に進められている。
その結果、陽イオン界面活性剤の分子内において、親油性部分であるアルキル基がエステル基のような分解が容易な作用基を含む場合、その生物分解性は従来のジメチルジアルキルアンモニウムクロライド、アミド系４級アンモニウム化合物およびイミダゾリン系陽イオン性界面活性剤に比べて非常に優れたものになるということが報告された（Tenside Surfactant Detergent, 1993, 30, 186-191）。
【０００７】
このような研究の結果から、分子内にエステル基を有する４級アンモニウム化合物の多様な誘導体が広範囲に研究されており、商業化された代表的な例としては、ＷＯ ９４／０７９７８号公報に記載されたトリエタノールアミン（triethanol amine）から誘導される陽イオン界面活性剤を用いて製造された柔軟剤とヘアケア製品、ＷＯ ９３／２３５１０号公報に記載された２つの疎水性（hydrophobic）基にエステル基を有している陽イオン界面活性剤を用いて製造された濃厚な繊維柔軟剤、および生物分解性繊維柔軟剤組成物、ＷＯ ９２／１５７４５号公報に記載されたイミダゾリンまたはイミダゾリンエステルに直鎖状脂肪族アルコールエトキシレート（linear fatty alcohol ethoxylate）、ポリジアルキルシロキサン（polydialkylsiloxane）などを用いて製造された濃厚な繊維柔軟剤組成物が挙げられる。さらに、ＷＯ ９４／１４９３５号公報に記載されたトリエタノールアミンと脂肪酸とから製造された４級アンモニウム化合物を含む濃厚な繊維柔軟分散剤、ＷＯ ９４／１３７７２号公報に記載された分子内にエステル基を有する４級アンモニウム化合物と非イオン性分散剤とを少量用いて製造された濃厚な繊維柔軟剤が挙げられる。
【０００８】
しかし、エステル基を有する前記４級アンモニウム化合物を含む分子の場合は、水に対する溶解度が非常に低いので、塩の安定性を長時間維持するためにグリセリン系、低級アルコール類および非イオン性分散剤のような化合物を多量に使用すると、４級アンモニウム化合物の固有の基本性能が低下する。また、生物分解性は既存のジメチルジアルキルアンモニウムクロライドよりかなり向上はするものの、なおより高い生物分解性が要求されている。
発明の概要
本発明の目的は、低毒性の４級アンモニウムの優れた柔軟性および帯電防止性を維持するとともに、分子内にエステル基を有することによって、生物分解性が非常に優れ、さらに水に対する溶解度が高いので水中分散性が優れる陽イオン界面活性剤の製造方法を提供することにある。
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は３級アミン誘導体、脂肪酸、およびエピハロヒドリン（epihalohydrin）を反応させて製造される下記の化学式１の陽イオン界面活性剤の製造方法を提供する。
【００１０】
【化３】
0004377063.tif 000002
【００１１】
上記の式において、Ｒ1はＣ1〜Ｃ4のアルキル基であり、Ｒ2はＣ7〜Ｃ21の直鎖状または分枝状のアルキル基又はアルケニル基であり、ＡはＯＣＯＲ3、ＮＨＣＯＲ3またはＯＨであり、Ｒ3はＣ7〜Ｃ21の直鎖状または分枝状のアルキル基またはアルケニル基であり、Ｘはハロゲン原子であり、ｎは２〜６の整数である。
【００１２】
【発明の具体的な説明】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、全て本発明から逸脱することなく、様々な観点からの変形が可能であることが理解できる。したがって、以下の説明は本質的には例示であって、それに制限されるものではない。
【００１３】
本発明は、３級アミン誘導体、脂肪酸およびエピハロヒドリンを、無触媒下で、エステル化反応および４級化反応をともに進行させることによって、下記の化学式１の陽イオン界面活性剤を製造することを特徴とする。
【００１４】
【化４】
0004377063.tif 000003
【００１５】
上記の式において、Ｒ1はＣ1〜Ｃ4のアルキル基であり、Ｒ2はＣ7〜Ｃ21の直鎖状または分枝状のアルキル基またはアルケニル基であり、ＡはＯＣＯＲ3、ＮＨＣＯＲ3またはＯＨであり、Ｒ3はＣ7〜Ｃ21の直鎖状または分枝状のアルキル基またはアルケニル基であり、Ｘはハロゲン原子であり、ｎは２〜６の整数である。
【００１６】
本発明の陽イオン界面活性剤は、４級アンモニウム化合物の固有の性能である柔軟性および帯電防止性などは既存の４級アンモニウム化合物と同じ水準以上に維持するとともに、エステル基を含むことによって生物分解が非常に容易であり、さらに分子内に親水性部分が導入されることによって水に対する溶解度が改善されている。
【００１７】
このような陽イオン界面活性剤の製造過程は下記の化学式３の通りである。
【００１８】
【化５】
0004377063.tif 000004
【００１９】
上記の式において、Ｒ1、Ｒ2、Ａ、Ｘおよびｎは前記化学式１と同様である。前記反応式で３級アミン誘導体、脂肪酸およびエピハロヒドリンを同時に反応させると、３級アミン誘導体を触媒として脂肪酸とエピハロヒドリンとが反応してエステル基を有するアルキルハライドが生成され、これが再び３級アミン誘導体と反応して４級アンモニウム化合物が生成する。
【００２０】
前記３級アミン誘導体は下記の化学式２で示される。
【００２１】
【化６】
0004377063.tif 000005
【００２２】
上記の式において、Ｒ1はＣ1〜Ｃ4のアルキル基であり、ＡはＯＣＯＲ3、ＮＨＣＯＲ3またはＯＨであり、Ｒ3はＣ7〜Ｃ21の直鎖状または分枝状のアルキル基またはアルケニル基であり、ｎは２〜６の整数である。
前記３級アミン誘導体は、ジアルキルアミノアルキルアミン誘導体またはジアルキルヒドロキシアルキルアミン誘導体（dialkyl hydroxyalkyl amine derivatives）と脂肪酸とを反応させることで合成されるアミド（amide）またはエステル基を有する３級アミンである。合成時の反応温度は１００〜２００℃、反応圧力は１〜１０気圧、反応時間は３〜２０時間であるのが好ましい。エステル基を有する３級アミンを製造する場合には、触媒を選択して使用することができる。
【００２３】
この時、使用可能な反応触媒としては、リン酸（phosphoric acid）、次亜リン酸（hypophosphorous acid） 、ｐ−トルエンスルホン酸（p-toluene sulfonic acid）、塩酸（hydrochloric acid）などであり、その使用量は反応物の全量に対して０．０１〜１．０重量％であるのが好ましい。
前記脂肪酸としては、Ｃ8〜Ｃ22の直鎖状または分枝状のアルキル基またはアルケニル基を有する脂肪酸１種または２種以上の混合物を使用することができる。具体的な例としては、オクタン酸（octanoic acid）、デカン酸（decanoic acid）、ドデカン酸（dodecanoic acid）、テトラデカン酸（tetradecanoic acid）、ヘキサデカン酸（hexadecanoic acid）、オクタデカン酸（octadecanoic acid）、エイコサン酸（eicosanoic acid）、ドコサン酸（docosanoic acid）などがある。
【００２４】
脂肪酸は３級アミン誘導体に対して０．８〜１．３倍当量（０．８〜１．３当量）を使用する。脂肪酸の使用量が３級アミン誘導体に対して０．８倍当量未満である場合には、目的物の生成量が少ないので好ましくなく、１．３倍当量以上である場合には、未反応脂肪酸とエステル基を有するアルキルハライドが残留するため、物性が低下する欠点がある。
【００２５】
前記エピハロヒドリンは、３級アミン誘導体に対して１．０〜１．３倍当量を使用し、好ましくは１．０〜１．１倍当量を使用する。エピハロヒドリンの量が３級アミンに対して１．０倍当量未満である場合には、未反応３級アミンが存在するため毒性が増し、かつ物性が低下する欠点があり、１．３倍当量以上である場合には目的物の生成量が少ないので好ましくない。
【００２６】
前記３級アミン誘導体、脂肪酸、およびエピハロヒドリンを同時に反応させる方法において、反応温度は６０〜１２０℃であり、反応時間は５〜３０時間であり、溶媒は使用しても使用しなくてもよい。
反応溶媒として使用可能な例としては、水、メタノール、エタノール、１−プロパノール（1-propanol）、１−ブタノール（1-butanol）、２−プロパノール（2-propanol）、エチレングリコール（ethyleneglycol）、グリセリン、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、一価、二価、三価、多価アルコールなどがある。その使用量は反応物の総量の１０〜１００重量％である。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の理解を手伝うために好ましい実施例を提示する。しかし、下記の実施例は本発明をより充分に説明するために提供されるものに過ぎず、本発明が下記の実施例に限定されるのではない。
【００２８】
【実施例１】
機械式攪拌機、温度計およびコンデンサー（condenser）が設置された４口フラスコ内で、ジメチルアミノプロピルアミン（dimethylaminopropylamine）１５６ｇ（１．５３モル、２％過量）とラウリン酸（lauric acid）３００ｇ（１．５モル）とを温度１４０〜１４５℃、圧力３〜４気圧で１８時間アミド化（amidation）反応を進行させ、アミド基を有する３級アミンであるラウリルアミドプロピルジメチルアミン（Lauryl amido propyl dimethyl amine）を製造した。このアミンのアミン価（amine value）は１０１．６％であり、酸価（acid value）は５．９％であった。これをアセトンに溶解し、冷却し、結晶化し、ろ過し、さらに乾燥した。
【００２９】
前記の製造されたラウリルアミドプロピルジメチルアミン１００ｇ（０．３５２モル）、ラウリン酸８４．５ｇ（０．４２３モル、２０％過量）およびエピクロロヒドリン（epichlorohydrin）３９．１ｇ（０．４２３モル、２０％過量）を反応器に同時に入れた後、溶媒として２−プロパノール（2-propanol）９６ｇ（総反応物の３０重量％）を加え、温度９０〜９５℃で２３時間反応させた。
【００３０】
反応が終わった後、生成物に対してＫＳ分析法（Korean Standard analysis method）でアミン価および酸価を測定したところ、残留するアミンおよび酸の含量から計算される生成物の収率（yeild）は９５％以上であった。この生成物をアセトンに溶解してから冷却し、結晶を生成させた。これをろ過し、それから再びアセトンに溶解し、冷却し、結晶化し、ろ過する工程を２回繰り返した。これを乾燥して粉末状の純粋な実施例１の陽イオン界面活性剤を得て、最終生物分解度を評価した。
【００３１】
【実施例２】
実施例１と同様な装置で、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン８９ｇ（１．０モル）、ラウリン酸２００ｇ（１．０モル）、およびエピクロロヒドリン９２．５ｇ（１．０モル）を反応器に同時に入れ、ここに溶媒として２−プロパノール（2-propanol）１６３ｇ（総反応物の３０重量％）を加えて温度７０〜８０℃で２６時間反応させた。
【００３２】
反応が終わった後、生成物に対してＫＳ分析法（Korean Standard analysis method）でアミン価及び酸価を測定したところ、残留するアミンおよび酸の含量から計算される生成物の収率（yield）は９５％以上であった。溶媒として使用した２−プロパノールを反応物から除去した後、その反応物をエチルエーテル（ethyl ether）に溶解し、冷却し、生成した結晶をろ過した。これを減圧下で乾燥して溶媒を除去することにより、純粋なペースト状（paste-type）の実施例２の陽イオン界面活性剤を得て、最終生物分解度を評価した。
【００３３】
【実施例３】
実施例１と同様な装置に蒸留装置を設置し、触媒として次亜リン酸（hypophosphorous acid）（５０％水溶液）１．５ｇを使用し、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン（N,N-dimethylethanolamine）３５６．６ｇ（４．０モル、２倍当量（２当量））とラウリン酸４００ｇ（２．０モル）とを１７０〜１８０℃で１３時間反応させてエステル基を有する３級アミンであるＮ，Ｎ−ジメチルラウリルエステルアミンを製造した。この時、反応生成物である水と過量に使用したアミンとは蒸留装置を通じて除去された。反応が終わった後、初期アミン（starting amine）は水で２回洗浄して精製してからその後の反応に使用した。前記エステル基を有する３級アミンであるＮ，Ｎ−ジメチルラウリルエステルアミンの酸価は０．２％であった。
【００３４】
前記の製造されたジメチルラウリルエステルアミン（N,N-dimethyllaurylesteramine）２００ｇ（０．７３８モル）、ラウリン酸（lauric acid）１７７ｇ（０．８８５モル、２０％過量） およびエピクロロヒドリン（epichlorohydrin）８１．９ｇ（０．８５５モル、２０％過量）を実施例１と同様な装置に同時に入れた後、溶媒として２−プロパノール（2-propanol）１９７ｇ（総反応物の３０重量％）を加えて温度９０〜９５℃で２４時間反応を進めた。
【００３５】
反応が終わった後、生成物をＫＳ分析法でアミン価及び酸価を測定したところ、残留するアミン及び酸の含量から計算される生成物の収率は９０％以上であった。溶媒として使用された２−プロパノール（2-propanol）を生成物から除去した後、その生成物をアセトンに溶解してから冷却し、結晶を生成させた。これをろ過し、それから再びアセトンに溶解し、冷却し、結晶化し、ろ過する工程を２回繰返した。これを乾燥して白色粉末形態の純粋な実施例３の陽イオン界面活性剤を得て、これで最終生物分解度を評価した。
【００３６】
【実施例４】
実施例３と同様な装置で、触媒として次亜リン酸（５０％水溶液）０．３ｇを使用し、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン５８．６ｇ（０．６６モル、１．５倍当量）とミリスチン酸（myristic acid）１００ｇ（０．４４モル）を温度１６０〜１７０℃で１５時間反応させてエステル基を有する３級アミンであるＮ，Ｎ−ジメチルミリスチルエステルアミン（N,N-dimethylmyristylesteramine）を製造した。反応が終わった後、初期アミン（starting amine）は減圧下で精製してから次の反応に使用した。
【００３７】
実施例１と同様な装置を使い、前記の製造されたＮ，Ｎ−ジメチルミリスチルエステルアミン、ミリスチン酸１００ｇ（０．４４モル）及びエピクロロヒドリン４１ｇ（０．４４モル）を反応器に同時に入れた後、溶媒として２−プロパノール（2-propanol）１１０ｇ（総反応物の３０重量％）を加えて温度９０〜９５℃で２４時間反応させた。
【００３８】
反応が終わった後、生成物をＫＳ分析法でアミン価および酸価を測定したところ、残留するアミンおよび酸の含量から計算される生成物の収率は９０％以上であった。溶媒として使用した２−プロパノール（2-propanol）を生成物から除去した後、アセトンに溶解して冷却し、結晶を生成させた。これをろ過し、それから再びアセトンに溶解し、冷却し、結晶化し、ろ過する工程を２回繰り返した。これを乾燥して白色粉末形態の純粋な実施例４の陽イオン界面活性剤を得て、最終生物分解度を評価した。
【００３９】
【実施例５】
実施例３と同様な装置で、触媒として次亜リン酸（５０％水溶液）０．３ｇを使用し、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン５２．１ｇ（０．５９モル、１．５倍当量）とパルミチン酸（palmitic acid）１００ｇ（０．３９モル）とを温度１６０〜１７０℃で１５時間反応させて、エステル基を有する３級アミンであるＮ，Ｎ−ジメチルパルミチルエステルアミン（N,N-dimethylpalmitilesteramine）を製造した。反応が終わった後、初期アミン（starting amine）は減圧下で精製してから次の反応に使用した。
【００４０】
実施例１と同様な装置を使い、上記段階で製造したＮ，Ｎ−ジメチルパルミチルエステルアミン（N,N-dimethylpalmitilesteramine）、パルミチン酸１００ｇ（０．３９モル）およびエピクロロヒドリン３６．１ｇ（０．３９モル）を反応器に同時に入れた後、溶媒として２−プロパノール（2-propanol）１１０ｇ（総反応物の３０重量％）を加えて温度９０〜９５℃で２４時間反応させた。
【００４１】
反応が終わった後、生成物をＫＳ分析法でアミン価及び酸価を測定したところ、残留するアミン及び酸の含量から計算される生成物の収率は９０％以上であった。溶媒として使用した２−プロパノールを生成物から除去した後、アセトンに溶解し、冷却して結晶を生成させた。これをろ過し、それから再びアセトンに溶解し、冷却し、結晶化し、ろ過する工程を２回繰り返した。これを乾燥して白色粉末状の純粋な実施例５の陽イオン界面活性剤を得て、最終生物分解度を評価した。
【００４２】
【実施例６】
実施例３と同様な装置で、触媒として次亜リン酸（５０％水溶液）０．３ｇを使用し、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン４７ｇ（０．５３モル、１．５倍当量）とステアリン酸（stearic acid）１００ｇ（０．３５モル）を温度１６０〜１７０℃で１５時間反応させて、エステル基を有する３級アミンであるＮ，Ｎ−ジメチルステアリルエステルアミン（N,N-dimethylstearylesteramine）を製造した。反応が終わった後、初期アミン（starting amine）は減圧下で精製してから次の反応に使用した。
【００４３】
実施例１と同様な装置を使い、前記の製造されたＮ，Ｎ−ジメチルステアリルエステルアミン（N,N-dimethylstearylesteramine）、ステアリン酸１００ｇ（０．３５モル）およびエピクロロヒドリン３２．４ｇ（０．３５モル）を反応器に同時に入れた後、溶媒として２−プロパノール（2-propanol）１００ｇ（総反応物の３０重量％）を加えて温度９０〜９５℃で２４時間反応させた。
【００４４】
反応が終わった後、生成物をＫＳ分析法でアミン価及び酸価を測定したところ、残留するアミンおよび酸の含量から計算される生成物の収率は９０％以上であった。溶媒として使用した２−プロパノール（2-propanol）を生成物から除去した後、アセトンに溶解して冷却し結晶を生成させた。これをろ過し、それから再びアセトンに溶解し、冷却し、結晶化し、ろ過する工程を２回繰返した。これを乾燥して白色粉末状の純粋な実施例６の陽イオン界面活性剤を得て、最終生物分解度を評価した。
【００４５】
【実施例７】
実施例３と同様な装置で、触媒として次亜リン酸（５０％水溶液）０．１６ｇを使用し、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン３２．６ｇ（０．３７モル、２．０倍当量）と混合脂肪酸（ステアリン酸：パルミチン酸＝７：３）５０ｇ（０．１８モル）を温度１６０〜１７０℃で２０時間反応させてエステル基を有する３級アミンであるＮ，Ｎ−ジメチルステアリルエステルアミン（N,N-dimethylstearylesteramine）を製造した。反応が終わった後、初期アミン（starting amine）は減圧下で精製してから次の反応に使用した。
【００４６】
実施例１と同様な装置を使って、前記の製造されたＮ，Ｎ−ジメチルステアリルエステルアミン（N,N-dimethylstearylesteramine）３８．５ｇ（０．１１モル）、ステアリン酸３０．５ｇ（０．１１モル）およびエピクロロヒドリン１０．３５ｇ（０．１１モル）を反応器に同時に入れた後、溶媒として２−プロパノール（2-propanol）９ｇ（総反応物の１０重量％）を加えて温度９０〜９５℃で１２時間反応させた。
【００４７】
反応が終わった後、生成物をＫＳ分析法でアミン価及び酸価を測定したところ、残留するアミンおよび酸の含量から計算される生成物の収率は９０％以上であった。未反応アミンを塩酸（３５％）１．７４ｇで中和した後、溶媒として使用した２−プロパノール（2-propanol）を生成物から除去して、実施例７の陽イオン界面活性剤を得て最終生物分解度を評価した。
【００４８】
【実施例８】
実施例１と同様な装置で、触媒として次亜リン酸（５０％水溶液）０．２７ｇを使用し、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン３６．６ｇ（０．４１モル）と混合脂肪酸（ステアリン酸：パルミチン酸＝７：３）１００ｇ（０．３７モル）を温度１２５〜１３０℃で２０時間還流反応させてエステル基を有する３級アミンであるＮ，Ｎ−ジメチルステアリルエステルアミン（N,N-dimethylstearylesteramine）を製造した。反応がそれ以上進行しない時点の未反応脂肪酸は５０％であった。
【００４９】
前記の製造されたＮ，Ｎ−ジメチルステアリルエステルアミン（N,N-dimethylstearylesteramine）４５ｇ、ステアリン酸４５ｇ（０．１７モル）およびエピクロロヒドリン３５ｇ（０．３８モル）を反応器に同時に入れた後、溶媒として２−プロパノール（2-propanol）２５ｇ（総反応物の１０重量％）を加えて温度９０〜９５℃で５時間反応させた。
【００５０】
反応が終わった後、生成物をＫＳ分析法でアミン価及び酸価を測定したところ、残留するアミンおよび酸の含量から計算される生成物の収率は９０％以上であった。未反応アミンを塩酸（３５％）４．０ｇで中和した後、溶媒として使用した２−プロパノール（2-propanol）を除去して実施例８の陽イオン界面活性剤を得て最終生物分解度を評価した。
【００５１】
【実験例】
最終生物分解度の評価
実施例１〜８で製造された陽イオン界面活性剤、ジメチルジアルキルアンモニウムクロライド（dimethyl dialkyl ammonium chloride）、およびイミダゾリンエステル（imidazoline ester）について、経済協力開発機構３０１Ｄ密閉瓶試験（OECD 301D Closed Bottle Test）（２８日間評価して、試料が分解される時から２週間内に６０％以上生物分解が可能であるかどうかを判断する試験）によって最終生物分解度を評価した。その結果を表１に示した。
【００５２】
実施例１、２、８、そして従来の陽イオン界面活性剤は最終生物分解度が６０％以下で易生物分解性（readily biodegradable）でなかったが、実施例３〜７の陽イオン界面活性剤は最終生物分解度が６０％以上で易生物分解性であった。
【００５３】
【表１】
0004377063.tif 000006
【００５４】
本発明は、３級アミン誘導体、脂肪酸及びエピハロヒドリンを一段階で反応させることによって、陽イオン界面活性剤を高い収率で簡単に得ることを特徴とし、分子内にエステル基と親水性である水酸基とを有することによって、柔軟性および帯電防止性などの物理化学的特性が非常に優れたものであるとともに、生物分解性も非常に優れた陽イオン界面活性剤を高純度に合成することができる。
【００５５】
本発明は好ましい実施例を通じて詳しく説明されているが、この技術の分野における通常の知識を有する者は、ここに添付した請求項に記載の本発明の範囲およびその精神から外れないで、本発明を多様に変形し、置換することができる。