JP2909343B2 - 界面活性剤組成物 - Google Patents

界面活性剤組成物

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JP2909343B2
JP2909343B2 JP5042581A JP4258193A JP2909343B2 JP 2909343 B2 JP2909343 B2 JP 2909343B2 JP 5042581 A JP5042581 A JP 5042581A JP 4258193 A JP4258193 A JP 4258193A JP 2909343 B2 JP2909343 B2 JP 2909343B2
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carbon atoms
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政秀 都築
薫 小宮
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  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リン酸エステル系反応
性界面活性剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術・課題】従来のリン酸エステル系反応性界
面活性剤としては特開昭63−12334号公報、特開昭63−8
0837号公報などに記載されたもの等がある。
【0003】しかし、リン酸エステルを合成する場合に
五酸化リン・ポリリン酸等を用いてリン酸エステル化を
行うことが一般的であるが、この場合、リン酸モノエス
テルとジエステルの等モル混合物が合成される。特開昭
63−12334号公報、特開昭63−80837号公報に記載の発明
においても同様な反応によりリン酸エステル化反応を行
い、モノエステルとジエステルの混合物としてモル比が
50/50〜80/20のものを使用している。
【0004】しかしながら、モノエステルとジエステル
では表面張力、臨界ミセル濃度、乳化力等の界面活性能
において大きな差異を有している。また、ジエステルの
場合では、重合可能な二重結合基を2個有することにな
り、これらの混合物を乳化重合用乳化剤や樹脂改質剤、
相溶性付与剤、繊維処理剤等として用いた場合、重合可
能な二重結合基を2個有するジエステルが一種の架橋剤
としての作用を及ぼし、被処理物の機械的安定性、化学
的安定性、凍結安定性及び貯蔵安定性の低下、更にエマ
ルジョンの場合、粒子径、粘性及び起泡性等のエマルジ
ョン物性、フィルム化したときの耐水性、耐候性、接着
性、耐熱性等のフィルム物性についても充分満足のでき
る性能を得ることはできない。
【0005】また、樹脂改質剤、相溶性付与剤、繊維処
理剤として樹脂と共重合させる場合においても重合可能
な二重結合基を2個有することに起因する架橋反応のた
め、ガラス転移温度、軟化点、硬度等の変化等樹脂の性
能低下が指摘されている。
【0006】従って、本発明の目的は、ジエステル体に
起因する上記欠点を克服した、良好なリン酸エステル系
反応性界面活性剤組成物を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、一般
【化3】
【化4】 [一般式(1)及び一般式(2)中、Aは炭素数2〜4のア
ルキレン基であり、R1は水素原子またはメチル基であ
り、R2は炭素数8〜24の炭化水素基またはアシル基
であり、mは0〜50の数であり、nは0〜100の数
であり、M1及びM2は水素原子、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムであ
り、M1及びM2は同一でも異なっていても良い]で表さ
れる一般式(1)及び一般式(2)で表される化合物の混合
物であり、それぞれの混合モル比は(1)/(2)が85/
15〜96/4であることを特徴とするリン酸エステル
系反応性界面活性剤組成物にある。
【0008】本発明のリン酸エステル系反応性界面活性
剤組成物(以下、単に界面活性剤組成物と記載する)は、
モノエステルとジエステルのモル比が85/15〜96
であることによりジエステルによる様々な欠点をな
くしたことを特徴とするものである。
【0009】本発明の界面活性剤組成物は、例えば以下
のようにして製造することができる。即ち、(メタ)アリ
ルグリシジルエーテル、好ましくはアリルグリシジルエ
ーテルと、 一般式HO−(AO)n−R2・・・(3) (式中、R2は炭素原子数1〜24の炭化水素基またはア
シル基であり、Aは炭素原子数2〜4のアルキレン基で
あり、nは0〜50の数、好ましくは0〜20の数であ
る)で表されるヒドロキシル化合物を、第3級アミン、
第4級アンモニウム塩、三フッ化硼素エーテル錯塩、硼
フッ化亜鉛、四塩化錫、塩化アルミニウム、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム等の公知の触媒の存在下、50
〜160℃で3〜20時間、エポキシ基がなくなるまで
反応させ、一般式
【化5】 (式中、A、R1、R2及びnは上述と同意義をもつ)で表
される化合物を得る。
【0010】一般式(3)及び(4)中のR2で示される炭
素原子数8〜24の炭化水素基もしくはアシル基として
はオクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシ
ル基、ドデシル基、ラウリル基、トリデシル基、ミリス
チル基、ステアリル基、オレイル基、セチル基、ベンジ
ル基、フェネチル基などのアリール基で置換されていて
もよい炭素原子数1〜24の直鎖または分岐鎖のアルキ
ル基またはアルケニル基、また、フェニル基、o−、m
−、p−または混合クレゾイル基、キシレノイル基、プ
ロピルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフ
ェニル基、sec−ブチルフェニル基、t−ブチルフェ
ニル基、ジ−t−ブチルフェニル基、t−アミルフェニ
ル基、オクチルフェニル基、2−エチルヘキシルフェニ
ル基、ジオクチルフェニル基、ノニルフェニル基、ジノ
ニルフェニル基、ドデシルフェニル基、メチルジフェニ
ル基、トリメチルジフェニル基、スチレン化フェニル
基、スチレン化クレゾイル基、スチレン化キシレノイル
基、ベンジル化フェニル基などのアルキル基、アルカリ
ール基もしくはアラルキル基で置換されていてもよいア
リール基、更に、アシル基としてはカプリル酸残基、ペ
ラルゴン酸残基、カプリン酸残基、ウンデカン酸残基、
ラウリン酸残基、ミリスチン酸残基、パルミチン酸残
基、ステアリン酸残基、リノール酸残基、アラキン酸残
基などが挙げられる。
【0011】更に、ノニオン性親水基を付与するために
一般式(4)で示される化合物に炭素原子数2〜4のアル
キレンオキサイドを水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、三フッ化硼素などの触媒の存在下で、加圧反応装置
を用いて80〜160℃で反応させ、一般式
【化6】 (式中、A、R1、R2及びnは上述と同意義をもち、m
は1〜100の数である)で表される化合物を得る。
【0012】使用される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、ブチ
レンオキサイドなどを挙げることができる。これらは単
独でも、混合して使用してもよく、また、ブロック状に
付加してもランダム状に付加してもよい。
【0013】一般式(5)で示される化合物中のオキシア
ルキレン鎖−(AO)m−はオキシエチレン鎖を含むこと
が好ましく、その含量は10〜100重量%である。ま
た、用途、重合体の種類によりその含量を変えることが
好ましい。
【0014】一般式(4)または(5)で示される化合物
を、特公昭42−6730号公報、特公昭43−26492号公報等
の公知の方法によりリン酸エステル化反応を行い、ここ
で副生成物として生成するオルトリン酸を特開昭61−12
9189号公報で公知な方法によりオルトリン酸またはその
塩を除去することにより、一般式(1)、(2)で示される
化合物の混合物[(1)/(2)のモル比は85/15〜
6/4]を得ることができる。
【0015】本発明の界面活性剤組成物は乳化重合用乳
化剤、染色性、帯電防止性、水溶性、防曇性等の樹脂改
質剤、ポリマーアロイ(ブレンド)の相溶化剤、合成繊維
の後処理剤として用いることができる。
【0016】本発明の界面活性剤組成物を乳化重合用乳
化剤として用いる場合、乳化重合することのできるエチ
レン性不飽和モノマーとして酢酸ビニル等のビニルエス
テル類、スチレンもしくはスチレン誘導体、(メタ)クリ
ル酸メチル、(メタ)クリル酸ブチル等の(メタ)クリル酸
エステル類、(メタ)クリル酸、クロトン酸等のα、β不
飽和カルボン酸あるいはその塩、(メタ)クリルアミド、
N−メチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルア
ミドなどのα、β不飽和アミド類、(メタ)アクリロニト
リル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、α−オ
レフィンブタジエンなどの共役ジエン、アルキルビニル
エーテル類、アルキルビニルケトン類、無水マレイン
酸、マレイン酸エステル類、イタコン酸エステル類など
を挙げることができる。
【0017】また、ジビニルベンゼン、エチレングリコ
ールジメタクリレート、メチレンビスアクリルアミド等
の架橋性ジビニル化合物も挙げることができる。
【0018】しかし、使用されるエチレン性不飽和モノ
マーは上記例に特に限定されるものではない。
【0019】また、界面活性剤組成物の使用量としては
重合体の種類、モノマーの組成によって変えることがで
きるが、通常0.1〜20重量%(対樹脂エマルジョン固
形分)の範囲であることがよい。また、本発明の目的の
範囲内で所望により他の界面活性剤を通常の使用量の範
囲で併用することも可能である。
【0020】また、樹脂改質剤、ポリマーアロイ(ブレ
ンド)の相溶化剤、合成繊維の後処理剤として用いる場
合には、使用する樹脂に対して0.1〜80重量%の範
囲で使用することがよい。
【0021】本発明の界面活性剤組成物は、親水性と疎
水性のバランス及び水、有機溶剤、油脂、各種モノマー
との相溶性等を更に良好ならしめるには、R2=12〜
18、m=0、n=0〜50で、かつ(AO)nにおい
て、EO(エチレンオキサイド)/[PO(プロピレンオ
キサイド)+BO(ブチレンオキサイド)]=100/0
〜50/50であることが良い。
【0022】
【実施例】実施例 合成例1(比較例) NaOHを触媒として90±5℃でノニルフェノール
とアリルグリシジルエーテルを等モル量反応させた。
で得られた生成物を加圧反応装置に仕込み、で得ら
れた生成物1モル当たりエチレンオキサイド5モルを付
加させる。で得られた生成物と112%リン酸とを
モル比1:3と112%リン酸を過剰に仕込み、ノルマ
ルヘキサン中で反応を行う。反応終了後、ノルマルヘキ
サンを除去した後、水酸化ナトリウム水溶液を加え、透
析膜を用いて精製を行い、副生成物であるオルトリン酸
ナトリウムを取り除く。その後、水を留去しモノエステ
ル/ジエステル=100/0の黄色ペースト状の物質を
得た。
【0023】合成例2 NaOHを触媒として90±5℃でオレイン酸とメタ
アリルグリシジルエーテルを等モル量反応させた。
で得られた生成物を加圧反応装置に仕込み、で得られ
た生成物1モル当たりエチレンオキサイド10モルを付
加させる。で得られた生成物と112%リン酸とを
モル比2:5で反応させた以外は合成例1と同様の操作
を行い、モノエステル/ジエステル=90/10の白色
ペースト状の物質を得た。
【0024】合成例3 NaOHを触媒として90±5℃で炭素数12〜14
の2級アルコールのブチレンオキサイド5モル−プロピ
レンオキサイド5モルのブロック重合物とアリルグリシ
ジルエーテルをアルコール過剰量で反応させ、過剰量の
アルコールを除去した。で得られた生成物を加圧反
応装置に仕込み、で得られた生成物1モル当たりプロ
ピレンオキサイド30モル及びエチレンオキサイド40
モルを付加させる。で得られた生成物と112%リ
ン酸とをモル比1:3で反応させ、モノエタノールアミ
ン塩にした以外は合成例1と同様の操作を行い、モノエ
ステル/ジエステル=96/4の白色ペースト状の物質
を得た。
【0025】合成例4 合成例3の炭素数12〜14の2級アルコールのブチレ
ンオキサイド5モル−プロピレンオキサイド5モルのブ
ロック重合物ステアリルアルコールのブチレンオキサイ
ド5モル−エチレンオキサイド5モル付加物の代わりに
スチレン化フェノールのプロピレンオキサイド5モル付
加物を使用し同様の反応を行い、モノエステル/ジエス
テル=95/5の白色ペースト状の物質を得た。
【0026】合成例5(比較例) 合成例1のエチレンオキサイド5モル付加の代わりに、
プロピレンオキサイド15モル−エチレンオキサイド2
5モルを付加した以外は、同様の反応を行った。そし
て、モノエステル/ジエステル=98/2の黄色ペース
ト状の物質を得た。
【0027】合成例6 合成例2のエチレンオキサイド10モル付加の代わり
に、ブチレンオキサイド20モル−エチレンオキサイド
50モル付加した以外は、同様の反応を行った。そし
て、モノエステル/ジエステル=91/9の黄色ペース
ト状の物質を得た。
【0028】比較例 合成例1において、通常のリン酸化反応を行い、モノエ
ステル/ジエステル=65/35の物質を得てこれを比
較物質とする。(モノエステル/ジエステルの比は電位
差滴定により第1当量点と第2当量点から算出した。)
【0029】参考例1 実施例の合成例1ないし6で得られた界面活性剤組成物
を用いてスチレンをモノマーとして乳化重合反応を行っ
た。得られた重合体エマルジョンについて、その粘度、
機械的安定性、及び重合体エマルジョンから得られるポ
リマーフィルムの表面抵抗値を測定した。
【0030】参考例2 実施例の合成例1ないし6で得られた界面活性剤組成物
を用いてアクリル酸エチル/アクリル酸2−エチルヘキ
シル=1/1をモノマーとして乳化重合反応を行った。
得られた重合体エマルジョンについて、その粘度、機械
的安定性、及び重合体エマルジョンから得られるポリマ
ーフィルムの表面抵抗値を測定した。
【0031】参考例3 実施例の合成例1ないし6で得られた界面活性剤組成物
を用いてアクリル酸エチル/アクリル酸2−エチルヘキ
シル=1/1をモノマーとして溶液重合を行い、ポリマ
ーフィルムを作成した。そして、帯電圧、表面抵抗値、
体積抵抗値を測定した。
【0032】測定・評価方法 粘度 エマルジョンの粘度をBH型粘度計により測定した。 機械的安定性 エマルジョン50gをマロン法安定度試験機で10k
g、1000rpmの条件で5分間回転させ、生成した
凝塊物を100メッシュの金網で濾過し、濾過残物を水
で洗浄後、105±5℃で2時間乾燥し、0〜0.1%
を◎、0.1〜0.5%を○、1%以上を×として判定を
行った。 フィルムの表面抵抗値 0.2mmのポリマーフィルムを湿度45%、温度20
℃の雰囲気中に24時間放置後表面抵抗値を測定した。
その結果、109以下を◎、1010〜1011を○、10
12以上を×とした。 フィルムの体積抵抗値 0.2mmのポリマーフィルムを湿度45%、温度20
℃の雰囲気中に24時間放置後表面固有抵抗値を測定し
た。その結果、109以下を◎、1010〜1011を○、
1012以上を×とした。 フィルムの帯電圧 0.2mmのポリマーフィルムを湿度45%、温度20
℃の雰囲気中に24時間放置後表面固有抵抗値を測定し
た。
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
【0035】
【表3】
【0036】
【発明の効果】本発明の界面活性剤組成物は、モノエス
テルとジエステルのモル比を85/15〜96/4とし
たことにより、ジエステルに起因する欠点を解決するこ
とができるものである。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B01F 17/00 C08F 2/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 【化1】 【化2】 [一般式(1)及び一般式(2)中、Aは炭素数2〜4のア
    ルキレン基であり、R1は水素原子またはメチル基であ
    り、R2は炭素数8〜24の炭化水素基またはアシル基
    であり、mは0〜50の数であり、nは0〜100の数
    であり、M1及びM2は水素原子、アルカリ金属、アルカ
    リ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムであ
    り、M1及びM2は同一でも異なっていても良い]で表さ
    れる一般式(1)及び一般式(2)で表される化合物の混合
    物であり、それぞれの混合モル比は(1)/(2)が85/
    15〜96/4であることを特徴とするリン酸エステル
    系反応性界面活性剤組成物。
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