
本发明涉及一种表面活性剂组合物。详细而言,涉及一种以高浓度含有表面活性剂,在宽的浓度区域具有流动性的表面活性剂组合物。
市场上存在各种形态的清洁剂,液体清洁剂是面向从衣物用至住宅用、毛发用、身体用等广泛的清洁用途而提供。液体清洁剂具有如下优点:即使在冬季,在水中的溶解性也较高,溶解残留的担忧较少,因此容易使用,可发挥稳定的高清洁力。液体清洁剂可进而装入至分装器或泵起泡器等各种瓶中而使用,因此作为清洁剂的应用目标也较广。由于此种优点,液体清洁剂在市场中扩展,其中高浓度地配合表面活性剂且缩小清洁剂自身尺寸的浓缩型液体清洁剂由于使一次使用量减少,因此容易使用,进而由于成为小型制品,因此会削减容器树脂量、减少运输成本、能源,因此在对环境意识提升的当下备受注目。
在专利文献1中公开有一种浓缩液体清洁剂组合物,其包含聚烷氧基非离子表面活性剂及具有非末端离子性官能团的离子性表面活性剂,且在通常的保存温度下为液状且均匀。
又,在专利文献2中公开有一种清洁性优异的清洁剂组合物,其包含碳原子数8~26的内烯烃磺酸盐,且上述内烯烃磺酸盐的至少25重量%为具有β-羟基烷烃磺酸盐结构的内烯烃磺酸盐。
又,在专利文献3中公开有一种洗剂组合物,其以作为内烯烃磺酸盐、亚乙烯磺酸盐、或这些的混合物的阴离子表面活性剂(i)与hlb值为10.5以下的非离子性表面活性剂(ii)作为主成分,且(i)相对于(ii)的重量比为9:1~1:9。
又,在专利文献4中公开有一种泡沫的持续性、及冲洗性良好的皮肤或毛发用清洁剂组合物,其含有碳原子数12以上且24以下的内烯烃磺酸盐(a)。
又,在专利文献5中公开有一种皮肤或毛发用清洁剂组合物,其含有碳原子数12以上且24以下的内烯烃磺酸盐(a)、及除内烯烃磺酸盐(a)及具有2个以上的羧酸基的阴离子表面活性剂以外的不含硫酸基的阴离子表面活性剂(b)。
又,在专利文献6中公开有一种组合物,其在水性介质中含有:含有具有16个碳原子的内烯烃磺酸盐(a)及具有18个碳原子的内烯烃磺酸盐(b)的磺酸盐混合物、以及至少一种起泡增强剂或起泡增进剂。
又,在专利文献7中公开有一种清洁剂组合物,其含有碳原子数为8~26的内烯烃磺酸盐,且含有相对于磺酸盐整体至少为25重量%的β-羟基磺酸盐。
高浓度地配合有表面活性剂的清洁剂组合物存在溶解性降低而析出或产生牢固的凝胶,由此明显损及使用性的问题。因此,在大部分的液体清洁剂中,为了使表面活性剂充分地溶解而保持流动性,而并用大量有机溶剂。
另一方面,大部分有机溶剂中,石化系物质较多,就可持续性、环境负荷、及安全性等观点而言,较理想为节制有机溶剂的使用。又,通过不依存于有机溶剂而确保清洁剂的流动性,使用液体清洁剂时的起泡、或适于各种用途的粘度控制变得容易。
因此,谋求一种清洁剂组合物,其即使高浓度地配合表面活性剂,且降低有机溶剂的使用量,也均匀溶解而不会凝胶化,且即使进行稀释等而改变浓度,也无损流动性,可在宽的浓度区域确保流动性。
然而,上述专利文献所公开的技术对于提供以高浓度含有表面活性剂,且在宽的浓度区域确保流动性而为低粘度的清洁剂组合物而言并不充分。
本发明涉及一种表面活性剂组合物,其以高浓度含有表面活性剂,且在宽的浓度区域具有流动性。
本发明者反复努力研究,结果发现,通过以特定量含有特定的2种以上的阴离子表面活性剂及非离子表面活性剂的表面活性剂组合物,可解决上述课题。
成分a及b的合计含量与成分c的含量的质量比(a+b)/c为20/80~80/20,且
根据本发明,可获得以高浓度含有表面活性剂且在宽的浓度区域具有流动性的表面活性剂组合物。因此,可大幅地降低配合于表面活性剂组合物中的有机溶剂的使用量。又,本发明的表面活性剂组合物具有即使为高浓度或者进行稀释也可获得细腻的泡沫,而且起泡后能够长时间地持续细腻的泡沫状态的特征。
成分a及b的合计含量与成分c的含量的质量比(a+b)/c为20/80~80/20,且
本发明的表面活性剂组合物通过以特定量且以特定的含有比率含有上述成分a、b及c,而自高浓度至低浓度流动性优异。表现出此种特性的原因并不明确,但作如下考虑。表面活性剂的分子结构大致分为亲水基与疏水基,在高浓度的表面活性剂水溶液中,疏水基间的相互作用较强,产生液晶的形成或固体析出,成为水溶液的增粘原因。但是,推断通过以特定量且以特定的含有比率含有上述成分a、b及c,疏水基的配向的规则性降低,可抑制上述液晶形成或固体析出。然而,该作用为推断,并不限制本发明的范围。
内烯烃磺酸或其盐可无特别限制地使用公知的物质,但就进一步表现本发明的效果的观点而言,上述内烯烃磺酸和/或其盐的碳原子数优选为12以上,更优选为14以上,进而优选为16以上,且优选为24以下,更优选为22以下,进而优选为20以下,进而更优选为18以下。这些可使用1种,也可并用2种以上碳原子数不同的内烯烃磺酸或其盐。
在本发明中,内烯烃磺酸盐可通过将作为原料的内烯烃(在烯烃链的内部具有双键的烯烃)进行磺化、中和及水解而获得的磺酸盐。再者,该内烯烃系也包括微量地含有双键的位置存在于碳链的1位的所谓α-烯烃的情形的广义含义。即,如果将内烯烃磺化,则定量地生成β-磺内酯,β-磺内酯的一部分变为γ-磺内酯、烯烃磺酸,进而这些在中和、水解工序中转换为羟基烷烃磺酸盐与烯烃磺酸盐(例如j.am.oilchem.soc.69,39(1992))。此处,所获得的羟基烷烃磺酸盐的羟基位于碳链的内部,烯烃磺酸盐的双键位于碳链的内部。又,所获得的产物主要为这些的混合物,又,也有在其一部分中微量地含有碳链的末端具有羟基的羟基烷烃磺酸盐、或碳链的末端具有双键的烯烃磺酸盐的情形。在本说明书中,将这些各产物及它们的混合物统称为内烯烃磺酸盐。再者,也将羟基烷烃磺酸盐称为内烯烃磺酸盐的羟基体(以下,也称为has),将烯烃磺酸盐称为内烯烃磺酸盐的烯烃体(以下,也称为ios)。又,在本发明中,所谓内烯烃磺酸,是指上述内烯烃磺酸盐的酸的状态的物质。
成分a优选为内烯烃磺酸盐。内烯烃磺酸盐是羟基烷烃磺酸盐、烯烃磺酸盐、或含有这些的混合物,优选为含有这些的混合物。在混合物的情形时,羟基烷烃磺酸盐的含量与烯烃磺酸盐的含量的质量比(羟基体/烯烃体)就提高生产率及减少杂质的观点而言,优选为50/50~99/1,更优选为60/40~99/1,进而优选为70/30~99/1,进而更优选为75/25~99/1,进而更优选为75/25~95/5。
成分a或表面活性剂组合物中的羟基烷烃磺酸盐的含量与烯烃磺酸盐的含量的质量比可自成分a或所获得的表面活性剂组合物通过hplc将羟基烷烃磺酸盐与烯烃磺酸盐分离之后,通过实施例所记载的方法而进行测定。
内烯烃磺酸盐中的羟基烷烃磺酸盐与烯烃磺酸盐的合计含量为90质量%以上,优选为95质量%以上,进而优选为98质量%以上,且为100质量%以下。
又,就进一步表现本发明的效果的观点而言,上述内烯烃磺酸和/或其盐优选为以5质量%以上含有磺酸基的位置为2位的内烯烃磺酸和/或其盐。又,优选为以40质量%以下含有磺酸基的位置为2位的内烯烃磺酸和/或其盐,更优选为35质量%以下,进而优选为30质量%以下,进而更优选为28质量%以下。
又,内烯烃磺酸和/或其盐优选为以80质量%以上含有磺酸基的位置为2位以上的内烯烃磺酸和/或其盐,更优选为含有90质量%以上,进而优选为含有95质量%以上,进而更优选为含有98质量%以上,且为100质量%以下。
上述内烯烃磺酸或其盐可通过公知的方法,例如通过将内烯烃进行磺化、中和及水解而制造。以下,对各工序进行具体说明。
所谓内烯烃,是指在碳链的内部具有双键的烯烃。反应中使用的内烯烃也可微量地含有双键的位置存在于碳链的1位的所谓α-烯烃。
为了获得上述内烯烃磺酸或其盐,内烯烃优选为以40质量%以下含有双键位置为2位的内烯烃,更优选为35质量%以下,进而优选为30质量%以下,进而更优选为28质量%以下,就内烯烃的生产率的观点而言,优选为10质量%以上,更优选为15质量%以上。
为了获得上述内烯烃磺酸或其盐,内烯烃的碳原子数优选为12以上,更优选为14以上,进而优选为16以上,且优选为24以下,更优选为22以下,进而优选为20以下,进而更优选为18以下。
内烯烃可通过公知方法、例如国际公开第2011/052732号所记载的方法而制造。
磺化工序并无特别限定,是使内烯烃与三氧化硫进行反应而获得内烯烃磺化物的工序。
中和工序并无特别限定,是使内烯烃磺化物与碱性化合物进行反应而获得中和产物的工序。
水解工序并无特别限定,是使所获得的中和产物与水进行反应而使该中和产物水解的工序。
上述成分a以外的阴离子表面活性剂可无特别限制地使用公知物质。作为该阴离子表面活性剂,例如,可列举:碳原子数10~22的烷基硫酸盐、碳原子数10~22的烯基硫酸盐、碳原子数10~22的聚氧化烯烷基醚硫酸盐、碳原子数10~22的聚氧化烯烯基醚硫酸盐、碳原子数10~22的聚氧化烯烷基苯醚硫酸盐等碳原子数10~22的硫酸酯盐;碳原子数10~22的磺基琥珀酸烷基酯盐、碳原子数10~22的聚氧化烯磺基琥珀酸烷基酯盐、碳原子数10~22的烷磺酸盐、碳原子数10~22的酰基羟乙磺酸盐、碳原子数10~22的酰基甲基牛磺酸盐、碳原子数10~22的烷基磺基乙酸等碳原子数10~22的磺酸盐;碳原子数10~22的脂肪酸盐、碳原子数10~22的聚氧化烯烷基醚羧酸盐、碳原子数10~22的聚氧化烯烯基醚羧酸盐、碳原子数10~22的聚氧化烯烷基苯醚羧酸盐等碳原子数10~22的羧酸盐;碳原子数10~22的烷基磷酸盐、碳原子数10~22的聚氧化烯烷基醚磷酸盐等碳原子数10~22的磷酸酯盐;酰基谷氨酸盐、酰基丙氨酸盐、酰基甘氨酸盐、酰基肌氨酸盐、酰基精氨酸盐等碳原子数10~22的具有酰基的氨基酸盐等。这些可单独使用1种,也可并用2种以上。
上述阴离子表面活性剂的中,就使溶液的起泡良好而获得细腻的泡沫的观点而言,优选为使用碳原子数10~22的烷基硫酸盐、碳原子数10~22的聚氧化烯烷基醚硫酸盐等硫酸酯盐;碳原子数8~16的脂肪酸盐;酰基谷氨酸盐、酰基丙氨酸盐、酰基甘氨酸盐、酰基精氨酸盐等碳原子数10~22的具有酰基的氨基酸盐;更优选为使用碳原子数10~22的烷基硫酸盐、碳原子数10~22的聚氧化烯烷基醚硫酸盐、碳原子数8~12的脂肪酸盐。
非离子表面活性剂可无特别限制地使用公知物质。作为该非离子表面活性剂,例如,可列举:碳原子数10~22的聚氧化烯烷基醚、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、碳原子数10~22的聚氧乙烯烷基苯醚、碳原子数10~22的聚氧化烯(氢化)蓖麻油等聚亚烷基二醇型非离子表面活性剂;蔗糖脂肪酸酯、碳原子数10~22的聚甘油烷基醚、聚甘油脂肪酸酯、碳原子数10~22的烷基糖苷、酰基化烷基葡萄糖酰胺等多元醇型非离子表面活性剂;脂肪酸烷醇酰胺等。再者,上述非离子表面活性剂的脂肪酸或酰基表示碳原子数10~22的脂肪酸。具体而言,例如,可列举椰子油脂肪酸单乙醇酰胺、椰子油脂肪酸n-甲基单乙醇酰胺等脂肪酸单烷醇酰胺。这些可单独使用1种,也可并用2种以上。
上述非离子表面活性剂的中,就使溶液粘度有效地降低的观点而言,优选为使用碳原子数10~22的聚氧化烯烷基醚、碳原子数10~22的烷基糖苷,更优选为使用下述通式(1)所表示的聚氧化烯烷基醚。
(式中,r为碳原子数8以上且22以下的烃基,ao为烯化氧基,n为5以上。)
就使溶液粘度有效地降低的观点而言,上述烃基的碳原子数优选为10以上,更优选为12以上,且优选为18以下,更优选为16以下,进而优选为14以下。
上述n表示烯化氧基的平均摩尔数,就使溶液粘度有效地降低的观点而言,优选为7以上,更优选为10以上,进而优选为12以上,且优选为100以下,更优选为40以下,进而优选为30以下。
上述ao可为1种烯化氧基,也可包含2种以上的烯化氧基。就使溶液粘度有效地降低的观点而言,上述ao优选为选自乙烯氧基及丙烯氧基中的1种以上,更优选为含有乙烯氧基及丙烯氧基的两者,进而优选为乙烯氧基与丙烯氧基具有嵌段结构。
作为上述聚氧化烯烷基醚,例如可列举:加成有15~25摩尔的乙烯氧基的月桂醚、加成有合计15~25摩尔的乙烯氧基与丙烯氧基的月桂醚、加成有15~25摩尔的乙烯氧基的肉豆蔻醚、加成有合计15~25摩尔的乙烯氧基与丙烯氧基的肉豆蔻醚、加成有15~25摩尔的乙烯氧基的鲸蜡醚、加成有合计15~25摩尔的乙烯氧基与丙烯氧基的鲸蜡醚、加成有15~25摩尔的乙烯氧基的硬脂醚、加成有合计15~25摩尔的乙烯氧基与丙烯氧基的硬脂醚等,这些中,优选为加成有15~25摩尔的乙烯氧基的月桂醚、加成有合计15~25摩尔的乙烯氧基与丙烯氧基的月桂醚、加成有15~25摩尔的乙烯氧基的肉豆蔻醚、及加成有合计15~25摩尔的乙烯氧基与丙烯氧基的肉豆蔻醚,进而优选为加成有合计15~25摩尔的乙烯氧基与丙烯氧基的月桂醚。
本发明的表面活性剂组合物中所含有的成分d为水,并无特别限制,优选为离子交换水、蒸馏水、及反渗透膜水等纯化水。
就表现本发明的效果的观点而言,成分a、b及c的合计含量为30质量%以上且80质量%以下。就进一步表现本发明的效果的观点而言,成分a、b及c的合计含量可设为40质量%以上、45质量%以上、50质量%以上、55质量%以上或60质量%以上,且可设为75质量%以下、70质量%以下或65质量%以下。
就表现本发明的效果的观点而言,成分a及b的合计含量与成分c的含量的质量比(a+b)/c为20/80~80/20。就进一步表现本发明的效果的观点而言,上述质量比(a+b)/c优选为30/70~70/30,更优选为40/60~70/30,进而优选为45/55~60/40。
就表现本发明的效果的观点而言,成分a的含量与成分b的含量的质量比a/b为98/2~45/55。就进一步表现本发明的效果的观点而言,上述质量比a/b优选为95/5~50/50,更优选为95/5~70/30,进而优选为90/10~70/30,进而更优选为90/10~80/20。
成分a的含量只要为满足上述配合条件的范围,则并无特别限制。成分a的含量在组合物中例如可为5质量%以上、10质量%以上、15质量%以上、20质量%以上。又,成分a的含量例如可为60质量%以下、55质量%以下、50质量%以下。
成分b的含量只要为满足上述配合条件的范围,则并无特别限制。成分b的含量在组合物中例如可为0.2质量%以上、1质量%以上、5质量%以上,且可为30质量%以下,25质量%以下、20质量%以下。
成分c的含量只要为满足上述配合条件的范围,则并无特别限制。成分c的含量在组合物中例如可为5质量%以上、10质量%以上、15质量%以上、20质量%以上。又,成分c的含量例如可为60质量%以下、50质量%以下、40质量%以下。
成分d即水可以成为成分a、b、c及其它成分以外的剩余部分的量使用。又,成分d的含量在组合物中可设为5质量%以上、10质量%以上、15质量%以上、20质量%以上、25质量%以上、30质量%以上、35质量%以上、40质量%以上,且可设为70质量%以下、65质量%以下、60质量%以下、55质量%以下、50质量%以下、45质量%以下、40质量%以下、35质量%以下。
就操作容易性的观点而言,本发明的表面活性剂组合物的25℃下的粘度优选为3000mpa·s以下,更优选为2000mpa·s以下,进而优选为1500mpa·s以下,进而更优选为1000mpa·s以下,进而更优选为500mpa·s以下,进而更优选为200mpa·s以下。又,25℃下的粘度的下限并无特别限制。此处,粘度是利用音叉型振动式粘度计(vibroviscometersv-10,株式会社a&d制造),通过实施例所记载的方法进行测定。
25℃下的粘度可为0mpa·s以上。此处,所谓粘度为0mpa·s,包括因粘度过低而无法利用音叉型振动式粘度计进行测量的情形。
就组合物稳定性的观点而言,本发明的表面活性剂组合物优选为在25℃下均匀溶解。
本发明的表面活性剂组合物在不阻碍本发明的效果的范围内,除含有成分a、b、c及d以外,可任意地含有成分a、b及c以外的表面活性剂、溶剂、香料、染料、防腐剂、保湿剂、抗菌剂、抗头屑剂、珠光剂、维生素剂、增粘剂、ph值调节剂、漂白剂、螯合剂、水溶性盐类、及油剂等清洁剂中所使用的成分。
作为成分a、b及c的表面活性剂,可列举两性表面活性剂、阳离子表面活性剂。
作为两性表面活性剂,例如可列举:咪唑啉系甜菜碱、烷基二甲氨基乙酸甜菜碱、脂肪酸酰胺丙基甜菜碱、磺基甜菜碱等甜菜碱系表面活性剂;烷基二甲基氧化胺等氧化胺型表面活性剂等。具体而言,例如可列举:椰子油脂肪酸酰胺丙基二甲基羰基甜菜碱、月桂酰胺丙基二甲基羰基甜菜碱、月桂基羧基甲基羟基咪唑鎓甜菜碱、月桂基二甲氨基乙酸甜菜碱、及月桂基羟基磺基甜菜碱等。这些可单独使用1种,也可并用2种以上。
作为阳离子表面活性剂,例如可列举:可经酰胺基、酯基或醚基分开的具有碳原子数12以上且28以下的烃基的季铵盐;吡啶鎓盐;叔胺的无机酸或有机酸的盐等。具体而言,例如可列举:辛基三甲基铵盐、癸基三甲基铵盐、月桂基三甲基铵盐、肉豆蔻基三甲基铵盐、鲸蜡基三甲基铵盐、硬脂基三甲基铵盐、山萮基三甲基铵盐、十八烷氧基丙基三甲基铵盐等单长链烷基三甲基铵盐;二辛基三甲基铵盐、二癸基三甲基铵盐、二月桂基三甲基铵盐、二肉豆蔻基三甲基铵盐、二鲸蜡基三甲基铵盐、二硬脂基二甲基铵盐、二异十四烷基二甲基铵盐等二长链烷基二甲基铵盐;硬脂基二甲基胺、山萮基二甲基胺、十八烷氧基丙基二甲基胺、二甲氨基丙基硬脂酰胺的盐酸、柠檬酸或乳酸盐等单长链烷基二甲基胺盐。这些可单独使用1种,也可并用2种以上。
本发明的表面活性剂组合物能够以提高低温稳定性或清洁性能等为目的而含有溶剂。作为溶剂,例如可列举:醇或二醇醚、亚烷基二醇烷基醚等。作为醇,可列举:乙醇、异丙醇、丁醇等一元醇,乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇(2-甲基-2,4-戊二醇)、1,5-戊二醇、1,6-己二醇及甘油等多元醇,苄醇等芳香族醇。作为亚烷基二醇醚,可列举:二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇。作为亚烷基二醇烷基醚,可列举:二乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、三丙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、1-甲氧基-2-丙醇及1-乙氧基-2-丙醇、2-苯氧基乙醇、二乙二醇单苯醚、三乙二醇单苯醚。这些可单独使用1种,也可并用2种以上。
在本发明中,并不限制含有上述溶剂,但就可持续性、环境负荷、及安全性等观点而言,表面活性剂组合物中的溶剂的含量优选为10质量%以下,更优选为4质量%以下,进而优选为1质量%以下,进而更优选为0.1质量%以下,进而更优选为0质量%,即优选为不含溶剂。
本发明的表面活性剂组合物可通过将成分a、b、c、d及其它成分混合而制备。
将成分a、b、c及d混合的顺序并无特别限制,可在将成分a、b及c混合后,利用水进行稀释而调节为特定的浓度,也可在预先混合成分a与水,预先混合成分b与水,并预先混合成分c与水之后,混合这些的混合液。又,也可在预先混合成分a与水,预先混合成分b与水,并预先混合成分c与水之后,混合这些的混合液,进而利用水进行稀释而调节为特定的浓度。
在制备含有其它成分的表面活性剂组合物的情形时,制备顺序并无特别限制,例如也可在制备含有成分a、b、c及d的表面活性剂组合物之后配合其它成分。
就获得均匀地溶解的表面活性剂组合物的观点而言,优选为在混合后在特定的温度下静置特定的时间。作为静置的温度,就获得均匀地溶解的表面活性剂组合物的观点而言,优选为10℃以上,更优选为15℃以上,进而优选为20℃以上,进而更优选为25℃以上,就经济性的观点而言,优选为80℃以下,更优选为70℃以下,进而优选为60℃以下,进而更优选为50℃以下,进而更优选为40℃以下,进而更优选为30℃以下。静置的时间根据温度而变化,就充分地均匀溶解的观点而言,优选为1小时以上,更优选为5小时以上,进而优选为12小时以上,进而更优选为18小时以上,进而更优选为24小时以上,进而更优选为2天以上,进而更优选为3天以上,就经济性的观点而言,优选为1个月以下,更优选为20天以下,进而优选为10天以下。
本发明的表面活性剂组合物以高浓度含有表面活性剂,自高浓度至低浓度流动性优异,可大幅地减少有机溶剂使用量,可适宜地用作液体清洁剂。又,本发明的表面活性剂组合物即使为高浓度或者进行稀释,也可获得细腻的泡沫,而且搅拌后能够长时间地持续细腻的泡沫状态,因此,不仅可赋予清洁感受,也可获得优异的清洁效果。本发明的表面活性剂组合物例如可用作衣物用液体洗剂、餐具用洗剂、毛发用清洁料、身体用清洁料、精密部件用清洁剂、及硬质表面用清洁剂等清洁剂。本发明的表面活性剂组合物可通过添加至水中使其溶解而用于上述各清洁用途。
成分a及b的合计含量与成分c的含量的质量比(a+b)/c为20/80~80/20,且
<2>如<1>所述的表面活性剂组合物,其中,所述内烯烃磺酸和/或其盐的碳原子数优选为12以上,更优选为14以上,进而优选为16以上,且优选为24以下,更优选为22以下,进而优选为20以下,进而更优选为18以下。
<3>如<1>或<2>所述的表面活性剂组合物,其中,所述内烯烃磺酸盐包含羟基烷烃磺酸盐(has)和内烯烃磺酸盐(ios)。
<4>如<3>所述的表面活性剂组合物,其中,羟基烷烃磺酸盐的含量与烯烃磺酸盐的含量的质量比(羟基体/烯烃体)优选为50/50~99/1,更优选为60/40~99/1,进而优选为70/30~99/1,进而更优选为75/25~99/1,进而更优选为75/25~95/5。
<5>如<3>或<4>所述的表面活性剂组合物,其中,内烯烃磺酸盐中的羟基烷烃磺酸盐与烯烃磺酸盐的合计含量为90质量%以上,优选为95质量%以上,进而优选为98质量%以上,且为100质量%以下。
<6>如<1>~<5>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,所述内烯烃磺酸和/或其盐优选以5质量%以上含有磺酸基的位置为2位的内烯烃磺酸和/或其盐,又,优选为以40质量%以下含有,更优选为35质量%以下,进而优选为30质量%以下,进而更优选为28质量%以下。
<7>如<1>~<6>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,所述内烯烃磺酸和/或其盐优选以80质量%以上含有磺酸基的位置为2位以上的内烯烃磺酸和/或其盐,更优选以90质量%以上含有,进而优选以95质量%以上含有,进而更优选以98质量%以上含有,且为100质量%以下。
<8>如<1>~<7>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,所述阴离子表面活性剂为选自碳原子数10~22的硫酸酯盐、碳原子数10~22的磺酸盐、碳原子数10~22的脂肪酸盐、碳原子数10~22的羧酸盐、碳原子数10~22的磷酸酯盐、及碳原子数10~22的具有酰基的氨基酸盐中的至少一种。
<9>如<1>~<8>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,所述非离子表面活性剂为选自聚亚烷基二醇型非离子表面活性剂、多元醇型非离子表面活性剂、及脂肪酸烷醇酰胺中的至少一种。
<10>如<9>所述的表面活性剂组合物,其中,所述聚亚烷基二醇型非离子表面活性剂为下述通式(1)所表示的聚氧化烯烷基醚。
(式中,r为碳原子数8以上且22以下的烃基,ao为烯化氧基,n为5以上。)
<11>如<10>所述的表面活性剂组合物,其中,所述烃基的碳原子数优选为10以上,更优选为12以上,且优选为18以下,更优选为16以下,进而优选为14以下。
<12>如<10>或<11>所述的表面活性剂组合物,其中,所述n表示烯化氧基的平均摩尔数,优选为7以上,更优选为10以上,进而优选为12以上,且优选为100以下,更优选为40以下,进而优选为30以下。
<13>如<10>~<12>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,所述ao优选为选自乙烯氧基及丙烯氧基中的1种以上,更优选为含有乙烯氧基及丙烯氧基的两者,进而优选为乙烯氧基与丙烯氧基具有嵌段结构。
<14>如<10>~<13>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,所述聚氧化烯烷基醚优选为加成有15~25摩尔的乙烯氧基的月桂醚、加成有合计15~25摩尔的乙烯氧基与丙烯氧基的月桂醚、加成有15~25摩尔的乙烯氧基的肉豆蔻醚、及加成有合计15~25摩尔的乙烯氧基与丙烯氧基的肉豆蔻醚,进而优选为加成有合计15~25摩尔的乙烯氧基与丙烯氧基的月桂醚。
<15>如<1>~<14>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,成分a、b及c的合计含量为30质量%以上且80质量%以下,可设为40质量%以上、45质量%以上、50质量%以上、55质量%以上或60质量%以上,且可设为75质量%以下、70质量%以下或65质量%以下。
<15-1>如<1>~<14>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,成分a、b及c的合计含量为40质量%以上。
<15-2>如<1>~<14>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,成分a、b及c的合计含量为55质量%以上。
<16>如<1>~<15-2>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,成分a及b的合计含量与成分c的含量的质量比(a+b)/c为20/80~80/20,优选为30/70~70/30,更优选为40/60~70/30,进而优选为45/55~60/40。
<16-1>如<1>~<15-2>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,成分a及b的合计含量与成分c的含量的质量比(a+b)/c为40/60以上。
<16-2>如<1>~<15-2>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,成分a及b的合计含量与成分c的含量的质量比(a+b)/c为45/55以上。
<16-3>如<1>~<16-2>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,成分a及b的合计含量与成分c的含量的质量比(a+b)/c为60/40以下。
<16-4>如<1>~<16-2>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,成分a及b的合计含量与成分c的含量的质量比(a+b)/c为70/30以下。
<17>如<1>~<16-4>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,成分a的含量与成分b的含量的质量比a/b为98/2~45/55,优选为95/5~50/50,更优选为95/5~70/30,进而优选为90/10~70/30,进而更优选为90/10~80/20。
<17-1>如<1>~<16-4>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,成分a的含量与成分b的含量的质量比a/b为70/30以上。
<17-2>如<1>~<16-4>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,成分a的含量与成分b的含量的质量比a/b为90/10~80/20。
<18>如<1>~<17-2>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,成分a的含量在组合物中可为5质量%以上、10质量%以上、15质量%以上、20质量%以上,且可为60质量%以下、55质量%以下、50质量%以下。
<19>如<1>~<18>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,成分b的含量在组合物中可为0.2质量%以上、1质量%以上、5质量%以上,且可为30质量%以下、25质量%以下、20质量%以下。
<20>如<1>~<19>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,成分c的含量在组合物中可为5质量%以上、10质量%以上、15质量%以上、20质量%以上,且可为60质量%以下、50质量%以下、40质量%以下。
<21>如<1>~<20>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,成分d的含量在组合物中可设为5质量%以上、10质量%以上、15质量%以上、20质量%以上、25质量%以上、30质量%以上、35质量%以上、40质量%以上,且可设为70质量%以下、65质量%以下、60质量%以下、55质量%以下、50质量%以下、45质量%以下、40质量%以下、35质量%以下。
<22>如<1>~<21>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,所述表面活性剂组合物的25℃下的粘度优选为3000mpa·s以下,更优选为2000mpa·s以下,进而优选为1500mpa·s以下,进而更优选为1000mpa·s以下,进而更优选为500mpa·s以下,进而更优选为200mpa·s以下,且可为0mpa·s以上、5mpa·s以上、10mpa·s以上、20mpa·s以上、30mpa·s以上、40mpa·s以上、或50mpa·s以上。。
<23>如<1>~<22>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,所述表面活性剂组合物优选在25℃下均匀溶解。
<24>如<1>~<23>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,所述表面活性剂组合物中的溶剂的含量优选为10质量%以下,更优选为4质量%以下,进而优选为1质量%以下,进而更优选为0.1质量%以下,进而更优选为0质量%。
<25>如<1>~<24>中任一项所述的表面活性剂组合物,其中,所述表面活性剂为清洁剂。
<26>一种清洁方法,其中,使用<1>~<24>中任一项所述的表面活性剂组合物。
<27>一种<1>~<24>中任一项所述的表面活性剂组合物作为清洁剂的用途。
以下,基于实施例,对本发明进行具体说明。再者,只要表中未特别注示,则各成分的含量表示质量%。又,各种测定方法如以下所述。
内烯烃的双键位置是通过气相色谱法(以下,简称为gc)进行测定。具体而言,通过使二甲基二硫醚与内烯烃进行反应而制成二硫化衍生物后,通过gc将各成分分离。根据各自的峰面积求出内烯烃的双键位置。再者,用于测定的装置及分析条件如下所述。gc装置“hp6890”(hewlettpackard公司制造)、管柱“ultra-alloy-1ht毛细管柱”(30m×250μm×0.15μm,frontierlaboratories株式会社制造)、检测器(氢火焰离子化检测器(fid))、注入温度300℃、检测器温度350℃、he流量4.6ml/min。
内烯烃磺酸盐的羟基体/烯烃体的质量比是通过hplc-ms进行测定。具体而言,通过利用hplc将羟基体与烯烃体分离,并对各个施以ms而进行鉴定。结果,根据其hplc-ms峰面积求出各自的比率。
内烯烃磺酸盐中所含的内烯烃的含量是通过gc进行测定。具体而言,在含有内烯烃磺酸盐的水溶液中添加乙醇与石油醚后进行提取,在石油醚相中获得内烯烃。根据其gc峰面积对内烯烃量进行定量。再者,用于测定的装置及分析条件如下所述。gc装置“agilenttechnologies6850”(agilenttechnologies公司制造),管柱“ultra-alloy-1ht毛细管柱”(15m×250μm×0.15μm,frontierlaboratories株式会社制造),检测器(氢火焰离子化检测器(fid)),注入温度300℃,检测器温度350℃,he流量3.8ml/min。
无机盐的含量是通过电位差滴定或中和滴定进行测定,具体而言,na2so4的含量是通过利用电位差滴定求出硫酸根离子(so42-)而定量。又,naoh的含量是通过利用稀盐酸进行中和滴定而定量。
石蜡成分的含量是通过gc进行测定。具体而言,在内烯烃磺酸盐水溶液中添加乙醇与石油醚后进行提取,在石油醚相中获得石蜡。结果,根据其gc峰面积对石蜡量进行定量。再者,用于测定的装置及分析条件与原料内烯烃的含量的测定相同。
磺酸基的键合位置是通过gc进行测定。具体而言,通过使三甲基硅烷基重氮甲烷与所获得的内烯烃磺酸盐进行反应而制成甲酯化衍生物后,利用gc将各成分进行分离。以各自的峰面积比作为质量比,算出磺酸基存在于2位的内烯烃磺酸盐的含量。再者,用于测定的装置及分析条件如下所述。gc装置(商品名:agilenttechnologies6850,agilenttechnologies公司制造)、管柱(商品名:hp-1毛细管柱30m×320μm×0.25μm,agilenttechnologies公司制造)、检测器(氢火焰离子化检测器(fid))、注入温度300℃、检测器温度300℃、he流量1.0ml/min.、烘箱(60℃(0min.)→10℃/min.→300℃(10min.)。
将所制备的表面活性剂组合物在室温下静置1天以上,其后,通过音叉型振动式粘度计(vibroviscometersv-10,株式会社a&d制造)测定表面活性剂组合物的25℃下的粘度。自测定开始进行3分钟连续测定(数据更新间隔:5秒),将其平均值设为表面活性剂组合物的粘度。将结果示于表1。再者,在粘度为12000mpa·s以上而超过粘度计的测定限度的情形时,记载为“无流动性”。
在10ml用的螺口试管(株式会社maruemu制造)中添加所制备的表面活性剂组合物2g,使用笔形混合机(pencilmixer)(asone株式会社制造,no.11-229-02)搅拌15秒钟。然后,使用数码显微镜(株式会社keyence制造,vhx-1000)对刚搅拌后、5分钟后及1小时后的泡沫的粒径进行测定。具体而言,利用吸管将溶液的泡沫部分轻轻地采集至载玻片上,利用数码显微镜对其进行观察。自观察像之中选择3个目视为平均大小者,并分别进行测定,算出它们的平均值。将结果示于表1。再者,在无泡沫颗粒因此无法测定泡沫颗粒的粒径的情形时,设为×。又,基于所获得的平均值,根据下述基准对泡沫的粒径进行评价。
在附搅拌装置的烧瓶中添加1-十六烷醇(制品名:kalcol6098,花王株式会社制造)7000g(28.9摩尔)、作为固体酸催化剂的γ-氧化铝(stremchemicals,inc公司)700g(相对于原料醇为10质量%),在搅拌下,一面在280℃下使氮气(7000ml/min)通入至系统内一面进行5小时反应。反应结束后的醇转化率为100%,c16内烯烃纯度为99.7%。将所获得的粗内烯烃转移至蒸馏用烧瓶,以136~160℃/4.0mmhg进行蒸馏,由此获得烯烃纯度100%的碳原子数16的内烯烃。所获得的内烯烃的双键分布为c1位0.5质量%、c2位16.5质量%、c3位15.4质量%、c4位16.4质量%、c5位17.2质量%、c6位14.2质量%、c7、8位合计19.8质量%。
在附搅拌装置的烧瓶中添加1-十六烷醇(制品名:kalcol6098,花王株式会社制造)7000g(28.9摩尔)、作为固体酸催化剂的γ-氧化铝(stremchemicals,inc公司)700g(相对于原料醇为10质量%),在搅拌下,一面在280℃下使氮气(7000ml/min)通入至系统内一面进行3小时反应。反应结束后的醇转化率为100%,c16内烯烃纯度为99.6%。将所获得的粗内烯烃转移至蒸馏用烧瓶,以136~160℃/4.0mmhg进行蒸馏,由此获得烯烃纯度100%的碳原子数16的内烯烃。所获得的内烯烃的双键分布为c1位0.5质量%、c2位30.1质量%、c3位25.5质量%、c4位18.9质量%、c5位11.1质量%、c6位7.0质量%、c7、8位合计7.0质量%。
在附搅拌装置的烧瓶中添加1-十八烷醇(制品名:kalcol8098,花王株式会社制造)7000g(25.9摩尔)、作为固体酸催化剂的γ-氧化铝(stremchemicals,inc公司)1050g(相对于原料醇为15质量%),在搅拌下,一面在285℃下使氮气(7000ml/min)通入至系统内一面进行10小时反应。反应结束后的醇转化率为100%,c18内烯烃纯度为98.2%。将所获得的粗内烯烃转移至蒸馏用烧瓶,以148~158℃/0.5mmhg进行蒸馏,由此获得烯烃纯度100%的碳原子数18的内烯烃。所获得的内烯烃的双键分布为c1位0.5质量%、c2位25.0质量%、c3位22.8质量%、c4位19.1质量%、c5位14.0质量%、c6位7.4量%、c7位5.4质量%、c8、9位合计5.8质量%。
通过使用薄膜式磺化反应器(内径14mmφ,长度4m)并在反应器外部套管中通入20℃的冷却水而使制造例a中所制造的碳原子数16的内烯烃与so3浓度2.8体积%的三氧化硫气体进行磺化反应。再者,so3/内烯烃反应摩尔比设定为1.09。
将所获得的磺化物添加至以相对于理论酸值(av)成为1.2摩尔倍的方式添加有氢氧化钠的碱性水溶液中,一面搅拌一面在30℃下中和1小时。通过将中和物在高压釜中以160℃加热1小时而进行水解,获得c16内烯烃磺酸钠粗产物。
将所获得的粗产物300g转移至分液漏斗,添加乙醇300ml之后,每1次添加石油醚300ml而将油溶性杂质提取去除。此时,通过乙醇的添加而在油水界面析出的无机化合物(主成分为芒硝)也通过油水分离操作而自水相分离去除,进行3次该操作。将水相侧蒸干而获得碳原子数16的内烯烃磺酸钠(a-1)。所获得的内烯烃磺酸钠中的原料内烯烃的含量小于100ppm(小于gc检测下限),无机化合物的含量为0.2质量%,石蜡成分的含量为0.2质量%。又,磺酸基存在于2位的内烯烃磺酸钠的含量为9.3质量%。又,内烯烃磺酸钠中的羟基体(has体)的含量为84.2质量%,烯烃体(ios体)的含量为14.4质量%。剩余部分的1.0质量%为水。
使用制造例b中所制造的碳原子数16的内烯烃,除此以外,在与制造例1相同的条件下获得碳原子数16的内烯烃磺酸钠(a-2)。所获得的内烯烃磺酸钠中的原料内烯烃的含量小于100ppm(小于gc检测下限),无机化合物的含量为0.2质量%,石蜡成分的含量为检测极限以下。又,磺酸基存在于2位的内烯烃磺酸钠的含量为19.9质量%。又,内烯烃磺酸钠中的羟基体(has体)的含量为83.6质量%,烯烃体(ios体)的含量为15.1质量%。剩余部分的1.1质量%为水。
使用制造例c中所制造的碳原子数18的内烯烃,除此以外,在与制造例1相同的条件下获得碳原子数18的内烯烃磺酸钠(a-3)。所获得的内烯烃磺酸钠中的原料内烯烃的含量小于100ppm(小于gc检测下限),无机化合物的含量为0.4质量%,石蜡成分的含量为检测极限以下。又,磺酸基存在于2位的内烯烃磺酸钠的含量为15.0质量%。又,内烯烃磺酸钠中的羟基体(has)的含量为84.4质量%,烯烃体(ios)的含量为15.6质量%。
使用制造例c中所制造的碳原子数18的内烯烃,在与制造例1相同的条件下进行磺化反应之后,通过将所获得的磺化物在60℃下搅拌1小时而进行异构化反应。继而,将所获得的磺化物添加至以相对于理论酸值(av)成为1.2摩尔倍的方式添加有氢氧化钠的碱性水溶液,一面搅拌一面在30℃下中和1小时,在与制造例1相同的条件下进行水解反应、提取操作,而获得碳原子数18的内烯烃磺酸钠(a-4)。所获得的内烯烃磺酸钠中的原料内烯烃的含量小于100ppm(小于gc检测下限),无机化合物的含量为0.1质量%,石蜡成分的含量为检测极限以下。又,磺酸基存在于2位的内烯烃磺酸钠的含量为15.0质量%。又,内烯烃磺酸钠中的羟基体(has)的含量为55.1质量%,烯烃体(ios)的含量为44.9质量%。
使用薄膜式反应器,使三氧化硫气体与棕榈酸甲酯接触,在反应摩尔比(三氧化硫气体/棕榈酸甲酯)=1.2的条件下进行磺化反应。将所获得的磺化物添加至四口烧瓶中,在80℃下进行加热熟化60分钟,相对于磺化物滴加5质量%的甲醇,进而在80℃下进行加热熟化60分钟,而获得α-磺基棕榈酸甲酯。将该α-磺基棕榈酸甲酯投入至氢氧化钠水溶液中,以ph值成为6.8的方式进行中和,而获得α-磺基棕榈酸甲酯钠(b-5)。
将制造例1中所制作的碳原子数16的内烯烃磺酸钠(a-1)、聚氧化烯烷基醚硫酸盐(花王株式会社制造,emal20c)(b-1)、及下述式所表示的聚氧化烯烷基醚(c-1)以表1所记载的配合取至烧杯中,在其中添加适量的水,加温至60℃进行混合,并冷却至室温,从而制备表面活性剂组合物。
(c-1是相对于源自椰子油的碳原子数10~14的一级直链醇1摩尔,使环氧乙烷9摩尔、环氧丙烷2摩尔、及环氧乙烷9摩尔依序进行嵌段加成反应而成的化合物;式中,r为碳原子数10~14的直链烷基,a为9,b为2,c为9。)
采用表1~3所记载的原料及配合,除此以外,通过与实施例1相同的方法制备表面活性剂组合物。再者,表1~3中的a-2~a-4、b-2~b-8、c-2、及c-3为以下的化合物。又,在使用b-3、b-6、或b-7时,以相对于b-3、b-6或b-7成为1当量的方式混合氢氧化钠水溶液而使用。
由表1~3可知,实施例1~22的表面活性剂组合物在宽的浓度区域粘度较低,具有流动性。又,实施例1~22的表面活性剂组合物即使为高浓度也可获得细腻的泡沫,而且起泡后长时间地持续细腻的泡沫状态。另一方面,可知比较例1~9的表面活性剂组合物在高浓度的情形时,粘度较高,不具有流动性。又,可知比较例1~9的表面活性剂组合物即使进行搅拌也完全不起泡。
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