CN107109303A - 表面活性剂组合物 - Google Patents
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Abstract
提供即使表面活性剂浓度为低浓度，也具有高粘度、保存稳定性优异的表面活性剂组合物、和该表面活性剂的制造方法。本发明涉及[1]表面活性剂组合物和[2]上述组合物的制造方法，所述表面活性剂为：含有(A)：碳数2～3的多元醇、(B)：特定的聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯或聚氧亚烷基烯基醚硫酸酯、或者它们的盐、(C)：选自上述(B)以外的碱金属盐等中的1种以上、以及(D)：水，(A)的含量为25～98质量％，(B)的含量以该硫酸酯换算量计为0.05～10质量％，来自上述(B)即聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯盐或聚氧亚烷基烯基醚硫酸酯盐、以及来自上述(C)即选自碱金属盐等中的1种以上的碱金属(X)的合计含量以金属元素换算量计为2.5质量％以下，碱金属(X)相对于(B)的摩尔比为1.5以上。
Description
技术领域
本发明涉及化妆料、清洗剂等中使用的表面活性剂组合物和该表面活性剂组合物的制造方法。
背景技术
以往，作为使阴离子表面活性剂水溶液增粘的方法，有添加氯化钠、硫酸钠之类的无机盐，通过胶束的凝聚使水溶液浓度上升的方法(增稠)。无机盐由于溶解性优异而被广泛使用。但是，相对于添加量的增粘效果低，在调整至所希望的粘度时必须添加大量的无机盐。
例如，在日本特开2009-120664号公报(专利文献1)中，记载了将下述通式(1)和下述通式(2)表示的化合物混合而得的表面活性剂组合物。
R1O-(EO)mSO3M (1)
R2O-(AO)nSO3M (2)
(式中，R1和R2表示可以相同或不同的碳数8～24的烷基，EO为亚乙基氧基，AO为碳数3或者4的亚烷基氧基，0<n≦3。M为阳离子。)
在日本特开昭61-81496号公报(专利文献2)中，记载了下述清洗剂组合物，其含有(A)水溶性纤维素增稠剂约0.1～1.5％、(B)乙二醇、丙二醇、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇等、和包含它们的混合物的溶剂约0.5～20％、(C)合成表面活性剂约10～50％、(D)电解质约0.001～1.0％、(E)水约50～80％。
发明内容
本发明涉及下面的[1]～[2]。
[1]一种表面活性剂组合物，其含有：(A)成分：碳数2以上且3以下的多元醇、(B)成分：下述通式(I)表示的聚氧亚烷基烷基醚或聚氧亚烷基烯基醚的硫酸酯、或者它们的硫酸酯盐、
R1O-(R2O)mSO3M (I)
(式(I)中，R1表示碳数16以上且24以下的烷基或烯基，R2O为氧亚烷基。m为表示环氧烷的平均加成摩尔数的0.5以上且10以下的数。M为氢原子或阳离子。)
(C)成分：选自上述(B)成分以外的碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上、以及(D)成分：水，
(A)成分的含量为25质量％以上且98质量％以下，
(B)成分的含量以该硫酸酯换算量计为0.05质量％以上且10质量％以下，
来自(B)成分即聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯盐或聚氧亚烷基烯基醚硫酸酯盐的、以及来自(C)成分即选自碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上的碱金属(X)的合计含量以金属元素换算量计为2.5质量％以下，
碱金属(X)相对于(B)成分的摩尔比〔(X)/(B)〕为1.5以上。
[2][1]所述的表面活性剂组合物的制造方法，其将(A)成分、(B)成分、(C)成分和(D)成分进行配合。
附图说明
[图1]为由实施例13得到的表面活性剂组合物的偏振光显微镜的观察图。
具体实施方式
专利文献1、2的表面活性剂组合物等中，为了增粘需要大量的盐、表面活性剂。
本发明涉及即使表面活性剂浓度为低浓度也具有高粘度、同时保存稳定性(以下，也简称为稳定性)优异的表面活性剂组合物，以及该表面活性剂组合物的制造方法。
本发明人发现，通过含有特定量的(A)成分：碳数2以上且3以下的多元醇、(B)成分：烷基或烯基的碳数为16以上且24以下的聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯或者聚氧亚烷基烯基醚硫酸酯或它们的盐、(C)成分：选自上述(B)成分以外的碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上、和(D)成分：水的表面活性剂组合物，即使表面活性剂浓度为低浓度也具有高粘度，同时稳定性优异。
即，本发明涉及下面的[1]～[2]。
[1]一种表面活性剂组合物，其含有：(A)成分：碳数2以上且3以下的多元醇、(B)成分：下述通式(I)表示的聚氧亚烷基烷基醚或聚氧亚烷基烯基醚的硫酸酯、或者它们的硫酸酯盐、
R1O-(R2O)mSO3M (I)
(式(I)中，R1表示碳数16以上且24以下的烷基或烯基，R2O为氧亚烷基。m为表示环氧烷的平均加成摩尔数的0.5以上且10以下的数。M为氢原子或阳离子。)
(C)成分：选自上述(B)成分以外的碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上、以及(D)成分：水，
(A)成分的含量为25质量％以上且98质量％以下，
(B)成分的含量以该硫酸酯换算量计为0.05质量％以上且10质量％以下，
来自(B)成分即聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯盐或聚氧亚烷基烯基醚硫酸酯盐的、以及来自(C)成分的选自碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上的碱金属(X)的合计含量以金属元素换算量计为2.5质量％以下，
碱金属(X)相对于(B)成分的摩尔比〔(X)/(B)〕为1.5以上。
[2][1]所述的表面活性剂组合物的制造方法，其将(A)成分、(B)成分、(C)成分和(D)成分进行配合。
根据本发明，可以提供与以往的含有烷基醚硫酸酯盐的表面活性剂组合物相比即使表面活性剂浓度为低浓度也具有高粘度，同时稳定性优异的表面活性剂组合物。
[表面活性剂组合物]
本发明的表面活性剂组合物含有：
(A)成分：碳数2以上且3以下的多元醇、
(B)成分：下述通式(I)表示的聚氧亚烷基烷基醚或聚氧亚烷基烯基醚的硫酸酯、或者它们的硫酸酯盐、
R1O-(R2O)mSO3M (I)
(式(I)中，R1表示碳数16以上且24以下的烷基或烯基，R2O为氧亚烷基。m为表示环氧烷的平均加成摩尔数的0.5以上且10以下的数。M为氢原子或阳离子。)
(C)成分：选自上述(B)成分以外的碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上、以及
(D)成分：水，
(A)成分的含量为25质量％以上且98质量％以下，
(B)成分的含量以该硫酸酯换算量计为0.05质量％以上且10质量％以下，
来自(B)成分即聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯盐或聚氧亚烷基烯基醚硫酸酯盐的、以及来自(C)成分的选自碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上的碱金属(X)的合计含量以金属元素换算量计为2.5质量％以下，
碱金属(X)相对于(B)成分的摩尔比〔(X)/(B)〕为1.5以上。
根据本发明的表面活性剂组合物，与以往的含有烷基醚硫酸酯盐的表面活性剂组合物相比即使表面活性剂浓度为低浓度也具有高粘度，同时稳定性优异。其理由尚不明确，但如下考虑。
通过将(A)成分的含量、(B)成分的含量、来自(B)成分即聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯盐或聚氧亚烷基烯基醚硫酸酯盐的、以及来自(C)成分的选自碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上的碱金属(X)的合计含量、以及(D)成分的含量调整至特定的范围，形成包含(A)成分至(C)成分的结构体，通过该结构体间的相互作用，从而表现出增粘效果。
以下，对各成分进行详细地记载。
<(A)成分>
本发明的表面活性剂组合物含有(A)成分：碳数2以上且3以下的多元醇。
作为碳数2以上且3以下的多元醇，可举出乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇等二元醇；甘油等三元醇，从使粘度提高的观点考虑，优选为二元醇。从使粘度提高的观点考虑，碳数2以上且3以下的多元醇优选为选自乙二醇、1,2-丙二醇和甘油中的1种以上，更优选为选自乙二醇和1,2-丙二醇中的1种以上，进一步优选为乙二醇。另外，这些多元醇可以单独或混合2种以上使用。
<(B)成分>
本发明的表面活性剂组合物含有(B)成分：下述通式(I)表示的聚氧亚烷基烷基醚或聚氧亚烷基烯基醚的硫酸酯、或者它们的硫酸酯盐。
R1O-(R2O)mSO3M (I)
(式(I)中，R1表示碳数16以上且24以下的烷基或烯基，R2O为氧亚烷基。m为表示环氧烷的平均加成摩尔数的0.5以上且10以下的数。M为氢原子或阳离子。)
R1为碳数16以上且24以下的烷基或烯基，优选为直链或者支链的烷基或烯基，更优选为直链或支链的烷基，进一步优选为直链的烷基。
从增粘的观点考虑，作为烷基或烯基的R1的碳数为16以上，优选为18以上，从增粘的观点和组合物的稳定性的观点考虑，更优选为20以上，进一步优选为22以上，然后，从获得性的观点考虑，为24以下，优选为22以下，从这些观点考虑，更优选22。
R1所示的碳数16以上且24以下的烷基或烯基具体地可举出鲸蜡基、十七烷基、异硬脂基、2-庚基十一烷基、硬脂基、二十烷基(arachidyl)、山嵛基、二十四烷基等烷基；油烯基等烯基。
作为烷基或烯基的R1优选为选自鲸蜡基、十七烷基、异硬脂基、2-庚基十一烷基、硬脂基、二十烷基、山嵛基、和二十四烷基中的1种以上，更优选为选自异硬脂基、2-庚基十一烷基、硬脂基、二十烷基、和山嵛基中的1种以上，进一步优选为山嵛基。
R2O表示的氧亚烷基的亚烷基优选为直链状或支链状，更优选为直链状。亚烷基的碳数优选为2以上，然后，优选为4以下，更优选为3以下，进一步优选为2。
R2O表示的氧亚烷基优选为选自氧亚乙基、氧亚丙基、氧1-甲基三亚甲基、氧三亚甲基、和氧四亚甲基中的1种以上，更优选为选自氧亚乙基和氧亚丙基中的1种以上，进一步优选为氧亚乙基。
从使粘度提高的观点考虑，作为环氧烷的平均加成摩尔数的m为0.5以上，优选为1以上，更优选为1.5以上，进一步优选为2以上，更进一步优选为3以上，然后，从同样的观点考虑，为10以下，优选为8以下，更优选为7以下，进一步优选为6以下，更进一步优选为5以下，更进一步优选为4。
上述式(I)中，M为阳离子的时，成为聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯盐或聚氧亚烷基烯基醚硫酸酯盐。
作为上述式(I)中的M表示的阳离子，可举出碱金属离子、碱土金属离子、铵离子、和三乙醇铵离子等烷醇铵离子等。作为碱金属，可举出锂、钠、钾等，另外，作为碱土金属可举出钙等。上述式(I)中的M优选为碱金属离子，更优选为选自钠离子和钾离子中的1种以上，进一步优选为钠离子。另外，上述通式(I)表示的聚氧亚烷基烷基醚或聚氧亚烷基烯基醚的硫酸酯、或者它们的硫酸酯盐可以单独或混合2种以上使用。
<(C)成分>
本发明的表面活性剂组合物含有(C)成分：选自上述(B)成分以外的碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上。上述(B)成分以外是指上述(B)成分的碱金属盐以外。
此外，(C)成分可以预先与(B)成分混合使用，此时，可以以在上述通式(I)表示的聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯或聚氧亚烷基烯基醚硫酸酯中超过中和当量地过量添加了碱金属氢氧化物的形态使用。
从使粘度提高的观点考虑，(C)成分的碱金属盐和碱金属氢氧化物中所含的碱金属优选为选自锂、钠、和钾中的1种以上，更优选为选自钠和钾中的1种以上，进一步优选为钾。
(C)成分的碱金属氢氧化物可举出氢氧化钠、氢氧化钾等氢氧化物，从使粘度提高的观点考虑，优选为选自氢氧化钠和氢氧化钾中的1种以上，更优选为氢氧化钾。另外，这些碱金属氢氧化物可以单独或混合2种以上使用。
(C)成分的碱金属盐为选自无机酸盐和上述(B)成分以外的有机酸盐中的1种以上。作为无机酸盐，可举出硝酸钠、硝酸钾等硝酸盐；硫酸钠、硫酸钾等硫酸盐；氯化钠、氯化钾等卤化盐。作为上述(B)成分以外的有机酸盐，可举出乙酸钠、乙酸钾、丙酸钠、丙酸钾等脂肪族羧酸盐、琥珀酸二钠、琥珀酸二钾、己二酸二钠、己二酸二钾等脂肪族二羧酸盐；柠檬酸钠、柠檬酸钾等柠檬酸盐，苹果酸二钠、苹果酸二钾等苹果酸盐等。另外，这些碱金属盐可以单独或混合2种以上使用。
<(D)成分>
本发明的表面活性剂组合物含有(D)成分：水。
[表面活性剂组合物的制造方法]
本发明的表面活性剂组合物将(A)成分、(B)成分、(C)成分和(D)成分配合而得。将各成分配合的顺序没有特别要求。优选将全部成分配合后，优选加热至60℃以上，更优选至80℃以上，进一步优选至100℃以下，根据需要搅拌、溶解后，冷却至室温(20℃)。
[各成分的配合量]
本发明的表面活性剂组合物中的各成分的配合量如下。
相对于表面活性剂组合物的总量100质量％，从使粘度提高的观点考虑，(A)成分的配合量优选为25质量％以上，更优选为30质量％以上，进一步优选为40质量％以上，更进一步优选为50质量％以上，然后，从降低成本的观点和以更少的(A)成分使其增粘的观点考虑，优选为98质量％以下，更优选为90质量％以下，进一步优选为80质量％以下，更进一步优选为70质量％以下，更进一步优选为60质量％以下。
相对于表面活性剂组合物的总量100质量％，从使粘度提高的观点考虑，以硫酸酯换算量计，(B)成分的配合量优选为0.05质量％以上，更优选为0.1质量％以上，进一步优选为0.2质量％以上，然后，从降低成本的观点和以更少的表面活性剂使粘度提高的观点考虑，以硫酸酯换算量计，优选为10质量％以下，更优选为7质量％以下，进一步优选为5质量％以下，更进一步优选为3质量％以下，更进一步优选为1质量％以下，更进一步优选为0.7质量％以下，更进一步优选为0.5质量％以下，更进一步优选为0.4质量％以下，更进一步优选为0.3质量％以下。此外，硫酸酯换算量是指，以上述通式(I)表示的聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯或聚氧亚烷基烯基醚硫酸酯(M为氢原子)的换算量。另外，(B)成分为混合物时，为作为该混合物的各成分的总和的量。下文中的“硫酸酯换算量”也为相同含义。
相对于表面活性剂组合物的总量100质量％，从使粘度提高的观点考虑，(C)成分的配合量优选为0.07质量％以上，更优选为0.15质量％以上，进一步优选为0.2质量％以上，更进一步优选为0.4质量％以上，更进一步优选为0.7质量％以上，更进一步优选为0.9质量％以上，然后，从同样的观点考虑，优选为3.5质量％以下，更优选为2.5质量％以下，进一步优选为2质量％以下，更进一步优选为1.8质量％以下，更进一步优选为1.5质量％以下，更进一步优选为1.3质量％以下。
相对于表面活性剂组合物的总量100质量％，从使(A)成分的量减少、降低成本的观点考虑，(D)成分的配合量优选为2质量％以上，更优选为5质量％以上，进一步优选为10质量％以上，更进一步优选为15质量％以上，更进一步优选为20质量％以上，更进一步优选为30质量％以上，更进一步优选为40质量％以上，然后，从使粘度提高的观点考虑，优选为72质量％以下，更优选为70质量％以下，进一步优选为60质量％以下，更进一步优选为55质量％以下，更进一步优选为50质量％以下。
[表面活性剂组合物的含量]
本发明的表面活性剂组合物中的各成分的含量如下。
从使粘度提高的观点考虑，本发明的表面活性剂组合物中的(A)成分的含量为25质量％以上，优选为30质量％以上，更优选为40质量％以上，进一步优选为50质量％以上，然后，从降低成本的观点和以更少的(A)成分使其增粘的观点考虑，为98质量％以下，优选为90质量％以下，更优选为80质量％以下，进一步优选为70质量％以下，更进一步优选为60质量％以下。
从使粘度提高的观点考虑，以硫酸酯换算量计，本发明的表面活性剂组合物中的(B)成分的含量为0.05质量％以上，优选为0.1质量％以上，更优选为0.2质量％以上，然后，从降低成本的观点和以更少的表面活性剂使粘度提高的观点考虑，以硫酸酯换算量计，为10质量％以下，优选7为质量％以下，更优选为5质量％以下，进一步优选为3质量％以下，更进一步优选为1质量％以下，更进一步优选为0.7质量％以下，更进一步优选为0.5质量％以下，更进一步优选为0.4质量％以下，更进一步优选为0.3质量％以下。
从使粘度提高的观点考虑，以金属元素换算量计，本发明的表面活性剂组合物中的上述来自(B)成分即聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯盐或聚氧亚烷基烯基醚硫酸酯盐的、以及上述来自(C)成分的选自碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上的碱金属(X)的合计含量优选为0.05质量％以上，更优选为0.1质量％以上，进一步优选为0.15质量％以上，更进一步优选为0.3质量％以上，更进一步优选为0.5质量％以上，更进一步优选为0.8质量％以上，更进一步优选为1.0质量％以上，然后，从同样的观点考虑，以金属元素换算量计，为2.5质量％以下，优选为2质量％以下，更优选为1.5质量％以下，进一步优选为1.3质量％以下，更进一步优选为1.2质量％以下。
此外，上述碱金属(X)的各金属元素换算量可以由配合量×(化合物中的碱金属的原子量/化合物的分子量)求出。
例如，氢氧化钠的情况下，可以以配合量×(23/40)的形式通过计算求出，氯化钾的情况下，为配合量×(39/74.5)。或者，也可以通过ICP发射光谱等直接求出组合物中的含量。另外，碱金属为多种的情况下，为作为各碱金属的金属元素换算量的总和的量。
从使粘度提高的观点考虑，以金属元素换算量计，本发明的表面活性剂组合物中的(C)成分的含量优选为0.07质量％以上，更优选为0.15质量％以上，进一步优选为0.2质量％以上，更进一步优选为0.4质量％以上，更进一步优选为0.7质量％以上，更进一步优选为0.9质量％以上，然后，从同样的观点考虑，优选为3.5质量％以下，更优选为2.5质量％以下，进一步优选为2质量％以下，更进一步优选为1.8质量％以下，更进一步优选为1.5质量％以下，更进一步优选为1.3质量％以下。
从使(A)成分的量减少、降低成本的观点考虑，本发明的表面活性剂组合物中的(D)成分的含量优选为2质量％以上，更优选为5质量％以上，进一步优选为10质量％以上，更进一步优选为15质量％以上，更进一步优选为20质量％以上，更进一步优选为30质量％以上，更进一步优选为40质量％以上，然后，从使粘度提高的观点考虑，优选为72质量％以下，更优选为70质量％以下，进一步优选为60质量％以下，更进一步优选为55质量％以下，更进一步优选为50质量％以下。
从使粘度提高的观点考虑，本发明的表面活性剂组合物中的(A)成分相对于(B)成分的质量比〔(A)/(B)〕优选为1,900以下，更优选为1,500以下，进一步优选为1,000以下，更进一步优选为800以下，更进一步优选为500以下，更进一步优选为400以下，更进一步优选为300以下，然后，从以更少的表面活性剂增粘的观点考虑，优选为2.5以上，更优选为5以上，进一步优选为10以上，更进一步优选为20以上，更进一步优选为50以上，更进一步优选为100以上，更进一步优选为200以上。此外，(B)成分的质量为硫酸酯换算量。
从使粘度提高的观点考虑，本发明的表面活性剂组合物中的(A)成分相对于碱金属(X)的质量比〔(A)/(X)〕优选为1,000以下，更优选为700以下，进一步优选为500以下，更进一步优选为400以下，更进一步优选为300以下，更进一步优选为200以下，更进一步优选为100以下，然后，从同样的观点考虑，优选为20以上，更优选为30以上，进一步优选为40以上。
从以更少的表面活性剂增粘的观点考虑，本发明的表面活性剂组合物中的(A)成分相对于(D)成分的质量比〔(A)/(D)〕优选为45以下，更优选为30以下，进一步优选为20以下，更进一步优选为10以下，更进一步优选为7以下，更进一步优选为5以下，更进一步优选为4以下，更进一步优选为3以下，然后，从使粘度提高的观点考虑，优选为0.35以上，更优选为0.5以上，进一步优选为0.7以上，更进一步优选为1以上，更进一步优选为1.3以上。
从配合其他成分使粘度提高的观点考虑，本发明的表面活性剂组合物中的(A)成分和(D)成分的合计含量优选为99.6质量％以下，更优选为99.0质量％以下，进一步优选为98.5质量％以下，更进一步优选为98.3质量％以下，然后，从以更少的表面活性剂增粘的观点考虑，优选为85.0质量％以上，更优选为88.0质量％以上，进一步优选为90.0质量％以上，更进一步优选为93.0质量％以上，更进一步优选为95.0质量％以上，更进一步优选为97.0质量％以上，更进一步优选为98.0质量％以上。
从使粘度提高的观点考虑，本发明的表面活性剂组合物中的(B)成分相对于碱金属(X)的质量比〔(B)/(X)〕优选为0.02以上，更优选为0.05以上，进一步优选为0.1以上，然后，从以更少的表面活性剂增粘的观点考虑，优选为50以下，更优选为20以下，进一步优选为5以下，更进一步优选为3以下，更进一步优选为1以下，更进一步优选为0.5以下。此外，(B)成分的质量为硫酸酯换算量。
从使粘度提高的观点考虑，本发明的表面活性剂组合物中的碱金属(X)相对于(B)成分的摩尔比〔(X)/(B)〕为1.5以上，优选为2.5以上，更优选为3以上，进一步优选为5以上，更进一步优选为10以上，更进一步优选为20以上，更进一步优选为30以上，更进一步优选为40以上，然后，从同样的观点考虑，优选为3,000以下，更优选为2,500以下，进一步优选为2,000以下，更进一步优选为1,500以下，更进一步优选为1,000以下，更进一步优选为700以下，更进一步优选为500以下，更进一步优选为400以下，更进一步优选为300以下，更进一步优选为200以下，更进一步优选为100以下，更进一步优选为80以下。此外，碱金属(X)的摩尔数为碱金属的金属元素换算量除以金属元素的原子量(将12C的值设为12时的元素的相对的质量)后的数，碱金属为多种的情况下，为各碱金属的合计摩尔数。(B)成分的摩尔数为(B)成分的质量(硫酸酯换算量)除以上述通式(I)表示的聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯或聚氧亚烷基烯基醚硫酸酯的分子量后的数，(B)成分为混合物时，为该混合物的各成分的合计摩尔数。
本发明的表面活性剂组合物的物性同下。
本发明的表面活性剂组合物的常温(25℃)下的粘度优选为6mPa·s以上，更优选为10mPa·s以上，进一步优选为15mPa·s以上，更进一步优选为20mPa·s以上，更进一步优选为30mPa·s以上，然后，优选为300mPa·s以下，更优选为200mPa·s以下，进一步优选为100mPa·s以下，更进一步为优选50mPa·s以下。上述粘度为通过实施例中记载的方法测定的值。
本发明的表面活性剂组合物的20℃时的pH优选为6以上，更优选为7以上，然后，优选为12以下，更优选为11以下。
这样得到的本发明的表面活性剂组合物还可以进一步配合其他成分，例如药剂、粉体、防腐剂等，可以在例如化妆料、清洗剂、涂料、油墨、润滑剂、粘接剂、农业用配合物、石油挖掘用流体等中适宜地使用。
关于上述的实施的方式，本发明公开以下的表面活性剂组合物和该表面活性剂组合物的制造方法。
<1>一种表面活性剂组合物，其含有：
(A)成分：碳数2以上且3以下的多元醇、
(B)成分：下述通式(I)表示的聚氧亚烷基烷基醚或聚氧亚烷基烯基醚的硫酸酯、或者它们的硫酸酯盐、
R1O-(R2O)mSO3M (I)
(式(I)中，R1表示碳数16以上且24以下的烷基或烯基，R2O为氧亚烷基。m为表示环氧烷的平均加成摩尔数的0.5以上且10以下的数。M为氢原子或阳离子。)
(C)成分：选自上述(B)成分以外的碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上、以及
(D)成分：水，
(A)成分的含量为25质量％以上且98质量％以下，
(B)成分的含量以该硫酸酯换算量计为0.05质量％以上且10质量％以下，
来自(B)成分即聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯盐或聚氧亚烷基烯基醚硫酸酯盐的、以及来自(C)成分的选自碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上的碱金属(X)的合计含量以金属元素换算量计为2.5质量％以下，
碱金属(X)相对于(B)成分的摩尔比〔(X)/(B)〕为1.5以上。
<2>根据上述<1>所述的表面活性剂组合物，其中，碳数2以上且3以下的多元醇优选为选自乙二醇、1,2-丙二醇和甘油中的1种以上，更优选为选自乙二醇和1,2-丙二醇中的1种以上，进一步优选为乙二醇。
<3>根据上述<1>或<2>所述的表面活性剂组合物，其中，上述式(I)中，R1的碳数优选为18以上，更优选为20以上，进一步优选为22以上，然后，优选为22以下，更优选为22。
<4>根据上述<1>～<3>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，上述式(I)中，R1优选为选自鲸蜡基、十七烷基、异硬脂基、2-庚基十一烷基、硬脂基、二十烷基、山嵛基、和二十四烷基中的1种以上，更优选为选自异硬脂基、2-庚基十一烷基、硬脂基、二十烷基、和山嵛基中的1种以上，进一步优选为山嵛基。
<5>根据上述<1>～<4>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，R2O表示的氧亚烷基优选为选自氧亚乙基、氧亚丙基、氧1-甲基三亚甲基、氧三亚甲基、和氧四亚甲基中的1种以上，更优选为选自氧亚乙基和氧亚丙基中的1种以上，进一步优选为氧亚乙基。
<6>根据上述<1>～<5>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，作为环氧烷的平均加成摩尔数的m优选为1以上，更优选为1.5以上，进一步优选为2以上，更进一步优选为3以上，然后，优选为8以下，更优选为7以下，进一步优选为6以下，更进一步优选为5以下，更进一步优选为4。
<7>根据上述<1>～<6>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，上述式(I)中的M表示的阳离子优选为碱金属离子，更优选为选自钠离子和钾离子中的1种以上，进一步优选为钠离子。
<8>根据上述<1>～<7>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，(C)成分的碱金属盐和碱金属氢氧化物中所含的碱金属优选为选自锂、钠、和钾中的1种以上，更优选为选自钠和钾中的1种以上，进一步优选为钾。
<9>根据上述<1>～<7>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，(C)成分的碱金属氢氧化物优选为选自氢氧化钠和氢氧化钾中的1种以上，更优选为氢氧化钾。
<10>根据上述<1>～<9>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，(C)成分的碱金属盐为选自无机酸盐和上述(B)成分以外的有机酸盐中的1种以上。
<11>根据上述<1>～<10>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，相对于表面活性剂组合物的总量100质量％，(A)成分的配合量优选为25质量％以上，更优选为30质量％以上，进一步优选为40质量％以上，更进一步优选为50质量％以上，然后，优选为98质量％以下，更优选为90质量％以下，进一步优选为80质量％以下，更进一步优选为70质量％以下，更进一步优选为60质量％以下。
<12>根据上述<1>～<11>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，相对于表面活性剂组合物的总量100质量％，以硫酸酯换算量计，(B)成分的配合量优选为0.05质量％以上，更优选为0.1质量％以上，进一步优选为0.2质量％以上，然后，优选为10质量％以下，更优选为7质量％以下，进一步优选为5质量％以下，更进一步优选为3质量％以下，更进一步优选为1质量％以下，更进一步优选为0.7质量％以下，更进一步优选为0.5质量％以下，更进一步优选为0.4质量％以下，更进一步优选为0.3质量％以下。
<13>根据上述<1>～<12>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，相对于表面活性剂组合物的总量100质量％，(C)成分的配合量优选为0.07质量％以上，更优选为0.15质量％以上，进一步优选为0.2质量％以上，更进一步优选为0.4质量％以上，更进一步优选为0.7质量％以上，更进一步优选为0.9质量％以上，然后，优选为3.5质量％以下，更优选为2.5质量％以下，进一步优选为2质量％以下，更进一步优选为1.8质量％以下，更进一步优选为1.5质量％以下，更进一步优选为1.3质量％以下。
<14>根据上述<1>～<13>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，相对于表面活性剂组合物的总量100质量％，(D)成分的配合量优选为2质量％以上，更优选为5质量％以上，进一步优选为10质量％以上，更进一步优选为15质量％以上，更进一步优选为20质量％以上，更进一步优选为30质量％以上，更进一步优选为40质量％以上，然后，优选为72质量％以下，更优选为70质量％以下，进一步优选为60质量％以下，更进一步优选为55质量％以下，更进一步优选为50质量％以下。
<15>根据上述<1>～<14>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，(A)成分的含量优选为30质量％以上，更优选为40质量％以上，进一步优选为50质量％以上，然后，优选为90质量％以下，更优选为80质量％以下，进一步优选为70质量％以下，更进一步优选为60质量％以下。
<16>根据上述<1>～<15>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，以硫酸酯换算量计，(B)成分的含量优选为0.1质量％以上，更优选为0.2质量％以上，然后，优选为7质量％以下，更优选为5质量％以下，进一步优选为3质量％以下，更进一步优选为1质量％以下，更进一步优选为0.7质量％以下，更进一步优选为0.5质量％以下，更进一步优选为0.4质量％以下，更进一步优选为0.3质量％以下。
<17>根据上述<1>～<16>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，上述来自(B)成分即聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯盐或聚氧亚烷基烯基醚硫酸酯盐、以及上述来自(C)成分即选自碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上的碱金属(X)的合计含量以金属元素换算量计优选为0.05质量％以上，更优选为0.1质量％以上，进一步优选为0.15质量％以上，更进一步优选为0.3质量％以上，更进一步优选为0.5质量％以上，更进一步优选为0.8质量％以上，更进一步优选为1.0质量％以上，然后，优选为2质量％以下，更优选为1.5质量％以下，进一步优选为1.3质量％以下，更进一步优选为1.2质量％以下。
<18>根据上述<1>～<17>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，以金属元素换算量计，(C)成分的含量优选为0.07质量％以上，更优选为0.15质量％以上，进一步优选为0.2质量％以上，更进一步优选为0.4质量％以上，更进一步优选为0.7质量％以上，更进一步优选为0.9质量％以上，然后，优选为3.5质量％以下，更优选为2.5质量％以下，进一步优选为2质量％以下，更进一步优选为1.8质量％以下，更进一步优选为1.5质量％以下，更进一步优选为1.3质量％以下。
<19>根据上述<1>～<18>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，(D)成分的含量优选为2质量％以上，更优选为5质量％以上，进一步优选为10质量％以上，更进一步优选为15质量％以上，更进一步优选为20质量％以上，更进一步优选为30质量％以上，更进一步优选为40质量％以上，然后，优选为72质量％以下，更优选为70质量％以下，进一步优选为60质量％以下，更进一步优选为55质量％以下，更进一步优选为50质量％以下。
<20>根据上述<1>～<19>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，(A)成分相对于(B)成分的质量比〔(A)/(B)〕优选为1,900以下，更优选为1,500以下，进一步优选为1,000以下，更进一步优选为800以下，更进一步优选为500以下，更进一步优选为400以下，更进一步优选为300以下，然后，优选为2.5以上，更优选为5以上，进一步优选为10以上，更进一步优选为20以上，更进一步优选为50以上，更进一步优选为100以上，更进一步优选为200以上。
<21>根据上述<1>～<20>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，(A)成分相对于碱金属(X)的质量比〔(A)/(X)〕优选为1,000以下，更优选为700以下，进一步优选为500以下，更进一步优选为400以下，更进一步优选为300以下，更进一步优选为200以下，更进一步优选为100以下，然后，优选为20以上，更优选为30以上，进一步优选为40以上。
<22>根据上述<1>～<21>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，(A)成分相对于(D)成分的质量比〔(A)/(D)〕优选为45以下，更优选为30以下，进一步优选为20以下，更进一步优选为10以下，更进一步优选为7以下，更进一步优选为5以下，更进一步优选为4以下，更进一步优选为3以下，然后，优选为0.35以上，更优选为0.5以上，进一步优选为0.7以上，更进一步优选为1以上，更进一步优选为1.3以上。
<23>根据上述<1>～<22>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，(A)成分和(D)成分的合计含量优选为99.6质量％以下，更优选为99.0质量％以下，进一步优选为98.5质量％以下，更进一步优选为98.3质量％以下，然后，优选为85.0质量％以上，更优选为88.0质量％以上，进一步优选为90.0质量％以上，更进一步优选为93.0质量％以上，更进一步优选为95.0质量％以上，更进一步优选为97.0质量％以上，更进一步优选为98.0质量％以上。
<24>根据上述<1>～<23>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，(B)成分相对于碱金属(X)的质量比〔(B)/(X)〕优选为0.02以上，更优选为0.05以上，进一步优选为0.1以上，然后，优选为50以下，更优选为20以下，进一步优选为5以下，更进一步优选为3以下，更进一步优选为1以下，更进一步优选为0.5以下。
<25>根据上述<1>～<24>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，碱金属(X)相对于(B)成分的摩尔比〔(X)/(B)〕优选为2.5以上，更优选为3以上，进一步优选为5以上，更进一步优选为10以上，更进一步优选为20以上，更进一步优选为30以上，更进一步优选为40以上，然后，优选为3,000以下，更优选为2,500以下，进一步优选为2,000以下，更进一步优选为1,500以下，更进一步优选为1,000以下，更进一步优选为700以下，更进一步优选为500以下，更进一步优选为400以下，更进一步优选为300以下，更进一步优选为200以下，更进一步优选为100以下，更进一步优选为80以下。
<26>根据上述<1>～<25>中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，常温(25℃)下的粘度优选为6mPa·s以上，更优选为10mPa·s以上，进一步优选为15mPa·s以上，更进一步优选为20mPa·s以上，更进一步优选为30mPa·s以上，然后，优选为300mPa·s以下，更优选为200mPa·s以下，进一步优选为100mPa·s以下，更进一步优选为50mPa·s以下。
<27>根据上述<1>～<26>中任一项所述的表面活性剂组合物，其将(A)成分、(B)成分、(C)成分和(D)成分配合而得。
<28>上述<1>～<27>中任一项所述的表面活性剂组合物的制造方法，其将(A)成分、(B)成分、(C)成分和(D)成分配合。
实施例
按照以下的方法评价由各实施例和比较例制备的表面活性剂组合物。
此外，以下的实施例和比较例中，只要没有特别记载“％”就是指“质量％”。
(1)粘度
使用由各实施例和比较例制备的表面活性剂组合物，在设定为测定温度的恒温槽中静置1小时后，使用Anton-Paar公司制流变仪(MCR-302型)、辅助镜头(CP50-1)，以旋转速度100/s进行测定(测定时间5秒，25℃)。
(2)外观
将由各实施例和比较例制备的表面活性剂组合物40g密封于50cc螺纹管，目视观察在可将槽内温度控制为一定的恒温槽内、于20℃静置1天后的状态，通过以下的评价基准进行了评价。
[评价基准]
3：为整体均匀的浓的乳白色的浑浊。
2：发生了层分离，但观察不到析出物的沉淀。
1：观察到了析出物的沉淀。
0：透明。
(3)保存稳定性
将由各实施例和比较例制备的表面活性剂组合物40g密封于50ml的试样瓶，在可将槽内温度控制为一定的恒温槽内、于20℃静置，在1周时间后和4周时间后目视观察状态，通过以下的评价基准进行了评价。
[评价基准]
3：为整体均匀的浓的乳白色的浑浊。
2：发生了层分离，但观察不到析出物的沉淀。
1：观察到了析出物的沉淀。
0：透明。
〔聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯盐的制造〕
合成法1
使用具有外部夹套的薄膜式硫酸化反应器，将以碳数12为主的高级醇(花王株式会社制，商品名；catecol 2098)的乙氧基化物(平均环氧乙烷加成摩尔数3.0)以5.0L/h的供给速度以薄膜状流下，同时将用干燥空气稀释后的三氧化硫气体(三氧化硫气体浓度：1.1容量％)以反应器冷却温度40℃、供给速度130L/min(三氧化硫/乙氧基化物的摩尔比：1.00)的条件加入而进行了硫酸化反应。
用2.5％氢氧化钠水溶液(氢氧化钠/聚氧亚乙基烷基醚硫酸酯的摩尔比：1.10)对所得的聚氧亚乙基烷基醚硫酸化物中和，使其成为聚氧亚乙基烷基醚硫酸钠盐〔(B)成分〕的浓度为23％以上且27％以下的水溶液，合成了碳数12(平均环氧乙烷加成摩尔数3.0)的聚氧亚乙基烷基醚硫酸钠盐。
通过同样的方法合成了以碳数16为主的高级醇(花王株式会社制，商品名；catecol 6098)的乙氧基化物(平均环氧乙烷加成摩尔数4.0)的聚氧亚乙基烷基醚硫酸钠盐、以碳数18为主的高级醇(花王株式会社制，商品名；catecol 8098)的乙氧基化物(平均环氧乙烷加成摩尔数1.5，4.0)的聚氧亚乙基烷基醚硫酸钠盐。
合成例2
将以碳数22为主的高级醇(花王株式会社制，商品名；catecol 220-80)的醇的乙氧基化物(平均环氧乙烷加成摩尔数4.0)211g在反应温度110℃用氨基磺酸(氨基磺酸/乙氧基化物的摩尔比：1.10)进行了硫酸化反应。
将所得的聚氧亚乙基烷基醚硫酸化物256g用1.59％氢氧化钠水溶液(氢氧化钠/聚氧亚乙基烷基醚硫酸酯的摩尔比：1.10)1,280ml中和后，在减压下于80℃加热，进行脱氨，用离子交换水以聚氧亚乙基烷基醚硫酸钠盐浓度成为8％以上且13％以下的方式调整，合成了碳数22(平均环氧乙烷加成摩尔数4.0)的聚氧亚乙基烷基醚硫酸钠盐。
实施例1～23和比较例1～18
以表1～6所示的成分和配合量将各成分加入50mL的试样瓶并在90℃静置1小时使其完全溶解。之后冷却至室温(20℃)而制备了表面活性剂组合物。通过上述方法进行了所得的表面活性剂组合物的粘度、外观、以及1周时间后和4周时间后的保存稳定性的评价。表1～6中示出结果。
另外，对实施例13的表面活性剂组成进行了利用偏振光显微镜的观察。图1中示出观察结果。
此外，表中的各成分的详细如下。
〔(A)成分〕
·乙二醇：和光纯药工业株式会社制，和光一级纯度>99.0％
·1,2-丙二醇：和光纯药工业株式会社制，和光一级纯度>98.0％
·甘油：和光纯药工业株式会社制，和光特级纯度>99.0％
〔(B)成分〕
·C16ESNa(EO＝4)：碳数16(平均环氧乙烷加成摩尔数4.0)的聚氧亚乙基烷基醚硫酸钠盐(1.1摩尔比)
·C18ESNa(EO＝4)：碳数18(平均环氧乙烷加成摩尔数4.0)的聚氧亚乙基烷基醚硫酸钠盐(1.1摩尔比)
·C18ESNa(EO＝1.5)：碳数18(平均环氧乙烷加成摩尔数1.5)的聚氧亚乙基烷基醚硫酸钠盐(1.1摩尔比)
·C22ESNa(EO＝4)：碳数22(平均环氧乙烷加成摩尔数4.0)的聚氧亚乙基烷基醚硫酸钠盐(1.1摩尔比)
〔(C)成分〕
·KOH：氢氧化钾(固体成分100％)
·NaOH：氢氧化钠(固体成分100％)
·KCL：氯化钾(固体成分100％)
〔其他成分〕
·乙醇：和光纯药工业株式会社制，和光一级纯度>99.5％
·C12ESNa(EO＝3)：碳数12(平均环氧乙烷加成摩尔数3.0)的聚氧亚乙基烷基醚硫酸钠盐(1.1摩尔比)
·Ca(OH)2：氢氧化钙和光纯药工业株式会社制一级纯度>85％
·三乙醇胺：kishida化学株式会社制，纯度97％
就表1～6的(B)成分的含量(硫酸酯换算量)而言，例如C22ESNa(EO＝4)的含量(硫酸酯换算量)的情况下，由于为C22H45O(EO)4SO3H(分子量582)，因此由配合量乘以〔质量比＝582/607.3〕而算出。
表1～6的碱金属(X)的含量(金属元素换算量)为来自上述聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯盐的碱金属和来自上述选自碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上的碱金属的合计含量。例如，使用氢氧化钾作为碱金属氢氧化物、使用C22ESNa(EO＝4)作为聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯盐的情况下，以氢氧化钾的钾与C22ESNa(EO＝4)的钠的合计含量的形式算出。
表1～6的碱金属(X)相对于(B)成分的摩尔比〔(X)/(B)〕如下通过求出各自的摩尔数而算出。
就碱金属(X)的摩尔数而言，例如，使用氢氧化钾作为碱金属氢氧化物、使用C22ESNa(EO＝4)作为聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯盐时，由本发明的表面活性剂组合物中的各自的含量求出各摩尔数，以合计量的形式算出。
(B)成分的摩尔数通过将本发明的表面活性剂组合物中的(B)成分的含量(硫酸酯换算量)除以该硫酸酯的分子量而算出。
[表1]
[表2]
[表3]
表3
*1：硫酸酯换算量
*2：金属元素换算量
*3：固体成分100％
[表4]
表4
*1：硫酸酯换算量
*2：金属元素换算量
*3：固体成分100％
[表5]
[表6]
表6
*1：硫酸酯换算量
*2：金属元素换算量
*3：固体成分100％
*4：(A)成分以外的溶剂
*5：(C)成分以外的碱剂
从表1～6可以明确的是，本发明的表面活性剂组合物即使表面活性剂浓度为低浓度也显示高粘度，且外观和保存稳定性也优异。
另外可知：实施例13的表面活性剂中，凝聚物具有如图1的偏振光显微镜照片所示的结构。
产业上的可利用性
本发明的表面活性剂组合物具有高粘度，且外观和保存稳定性优异。本发明的表面活性剂组合物可以在化妆料、清洗剂、涂料、油墨、润滑剂、粘接剂、农业用配合物、石油挖掘用流体等中使用。
Claims (12)
1.一种表面活性剂组合物，其含有：
(A)成分：碳数2以上且3以下的多元醇，
(B)成分：下述通式(I)表示的聚氧亚烷基烷基醚或聚氧亚烷基烯基醚的硫酸酯、或者它们的硫酸酯盐，
R1O-(R2O)mSO3M (I)
式(I)中，R1表示碳数16以上且24以下的烷基或烯基，R2O为氧亚烷基，m为表示环氧烷的平均加成摩尔数的0.5以上且10以下的数，M为氢原子或阳离子，
(C)成分：选自所述(B)成分以外的碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上，以及
(D)成分：水，
(A)成分的含量为25质量％以上且98质量％以下，
(B)成分的含量以该硫酸酯换算量计为0.05质量％以上且10质量％以下，
来自(B)成分即聚氧亚烷基烷基醚硫酸酯盐或聚氧亚烷基烯基醚硫酸酯盐的、以及来自(C)成分即选自碱金属盐和碱金属氢氧化物中的1种以上的碱金属(X)的合计含量以金属元素换算量计为2.5质量％以下，
碱金属(X)相对于(B)成分的摩尔比〔(X)/(B)〕为1.5以上。
2.根据权利要求1所述的表面活性剂组合物，其中，(A)成分和(D)成分的合计含量为85质量％以上且99.6质量％以下。
3.根据权利要求1或2所述的表面活性剂组合物，其中，(D)成分的含量为2质量％以上且72质量％以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，R2O为氧亚乙基。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，(A)成分相对于(B)成分的质量比〔(A)/(B)〕为2.5以上且1,900以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，(A)成分相对于碱金属(X)的质量比〔(A)/(X)〕为20以上且1,000以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，(A)成分相对于(D)成分的质量比〔(A)/(D)〕为0.35以上且45以下。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，碱金属(X)相对于(B)成分的摩尔比〔(X)/(B)〕为1.5以上且3,000以下。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的表面活性剂组合物，其中，碱金属(X)的合计含量以金属元素换算量计为0.05质量％以上且2.5质量％以下。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的表面活性剂组合物，其在25℃的粘度为6mPa·s以上。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的表面活性剂组合物，其是将(A)成分、(B)成分、(C)成分和(D)成分配合而得到的。
12.权利要求1～11中任一项所述的表面活性剂组合物的制造方法，其将(A)成分、(B)成分、(C)成分和(D)成分进行配合。
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