CN107709529A - 含α‑磺基脂肪酸酯盐的液体 - Google Patents
含α‑磺基脂肪酸酯盐的液体 Download PDFInfo
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Abstract
一种含α‑磺基脂肪酸酯盐的液体,其特征在于,含有脂肪酸残基的碳原子数为16~18的α‑磺基脂肪酸酯盐(a)、脂肪酸聚氧化烯烷基醚(b)和水;相对于全部,(a)和(b)的总含量大于30质量%、在40质量%以下;(a)/(b)之质量比在1.5以上、9.0以下。该含α‑磺基脂肪酸酯盐的液体即使静置保存,液体的均一性也得以保持良好,难以产生分离、析出。
Description
技术领域
本发明涉及含α-磺基脂肪酸酯盐的液体。本申请要求基于2015年6月18日在日本提出申请的日本专利申请第2015-122903号的优先权,并在这里引用其内容。
背景技术
以往,α-磺基脂肪酸酯盐(以下,有时也称为α-SF盐)以固形物(片状、粉末等)的形态流通,主要被用作粉末洗涤剂的洗涤成分。然而,在液体洗涤剂中使用α-SF盐时,需要在添加到主调配槽中之前,预先调制将片状的α-SF盐固形物在水等中溶解或分散而成的液体。
作为洗涤剂的洗涤成分,除了α-SF盐以外,直链烷基苯磺酸盐(LAS)、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐(AES)等被广泛使用。这些LAS、AES已经以高浓度液体(浓缩液)的形态在流通。
因α-SF盐水溶液可以以高浓度使用或保存,故而从效率的角度考虑是优选的,但是为α-SF盐单独的水溶液时,伴随着浓度变高而粘度增加,当浓度在大约30质量%以上时,形成六方相构造,成为失去流动性的凝胶状态。
对此,作为改善高浓度α-SF盐水溶液的流动性的方法,专利文献1的实施例记载了下述方法:以规定的比率,使具有碳原子数14~16的脂肪酸组成的α-磺基脂肪酸甲酯钠盐的粉末和碳原子数18的脂肪酸聚氧乙烯(EOp=15)甲醚的溶液溶解在水中,调制α-SF盐水溶液。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本专利特开平第6-128588号公报
发明内容
发明所要解决的问题
根据本发明人等的见解,通过专利文献1中记载的方法调制而得的α-SF盐水溶液,静置保存时会出现产生分离、析出的情况,产生了这样的分离、析出的状态的α-SF盐水溶液在液体中的脂肪酸组成是不均一的。
本发明的目的在于提供一种即使静置保存,液体的均一性也得以保持良好,难以产生分离、析出的含α-磺基脂肪酸酯盐的液体。
解决问题的手段
本发明具有下述实施方式。
<1>
本发明的含α-磺基脂肪酸酯盐的液体,其特征在于,
含有脂肪酸残基的碳原子数为16~18的α-磺基脂肪酸酯盐(a)、脂肪酸聚氧化烯烷基醚(b)和水;
相对于全体(含α-磺基脂肪酸酯盐的液体的总质量),(a)和(b)的总含量大于30质量%、在40质量%以下;
(a)/(b)之质量比在1.5以上、9.0以下。
<2>
根据<1>所述的含α-磺基脂肪酸酯盐的液体,其特征在于,(a)是脂肪酸残基的碳原子数为16的α-磺基脂肪酸酯盐(C16)和脂肪酸残基的碳原子数为18的α-磺基脂肪酸酯盐(C18)的混合物,(C16):(C18)为45:55~95:5。
<3>
根据<1>所述的含α-磺基脂肪酸酯盐的液体,其特征在于,(b)是由下述通式(II)表示的化合物。
R3-CO(OR4)mOR5···(II)
[式中,R3是碳原子数9~18的饱和或不饱和烃基;R4是碳原子数2~4的亚烷基;R5是碳原子数1~3的烃基;m表示OR4的平均加成摩尔数,为5~25。]
发明的效果
根据本发明,可以获得即使静置保存,液体的均一性也得以良好保持,难以产生分离、析出的含α-磺基脂肪酸酯盐的液体。
具体实施方式
本发明的含α-SF盐的液体含有(a)成分:脂肪酸残基的碳原子数为16~18的α-SF盐,(b)成分:脂肪酸聚氧化烯烷基醚,和水。
<(a)成分:脂肪酸残基的碳原子数为16~18的α-磺基脂肪酸酯盐>
α-SF盐可以使用通过公知的制造方法得到的产物,例如可以使用通过下述方法得到的产物:根据常规方法使用附带搅拌机的槽型反应装置等,使原料脂肪酸酯与无水硫酸等接触而磺化,以调制α-磺基脂肪酸酯(α-SF酸),接着,通过用氢氧化钠等中和所述α-SF酸而得到的产物。另外,在中和前后也可以用过氧化氢等进行漂白。
(a)成分是由下述通式(I)表示的化合物。
α-SF盐的脂肪酸残基的碳原子数是源于脂肪酸的部分(酰基部分)的碳原子数,例如,在为由下式(I)表示的化合物时,为R1的碳原子数+2。
[化1]
[式中,R1是碳原子数14~16的烃基,R2是碳原子数为1~6的烃基,M是反离子。]
所述式(I)中,R1的烃基可以是直链状也可以是支链状,或者也可以含有环状结构。其中,R1的烃基,优选为脂肪族烃基,更优选为直链状或支链状的烷基、或者直链状或支链状的烯基,进一步优选为直链状的烷基、直链状的烯基。R1的碳原子数为14~16。R1的碳原子数在14以上时,表面活性增强,作为洗涤成分的洗涤力提高。另一方面,R1的碳原子数在16以下时,含α-SF盐的液体的外观稳定性提高。
所述式(I)中,R2的烃基可以是直链状也可以是支链状,或者也可以含有环状结构。其中,R2的烃基,优选为脂肪族烃基,更优选为直链状或支链状的烷基、或者直链状或支链状的烯基,进一步优选为直链状的烷基、支链状的烷基。R2的碳原子数为1~6,优选为1~3。作为R2的烃基,可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基等,从进一步提高洗涤成分的洗涤力的角度考虑,优选为甲基、乙基、正丙基,特别优选为甲基。
所述式(I)中,M是反离子,只要能够与R1CH(COOR2)SO3 -共同形成水溶性的盐即可。作为所述反离子,可列举出碱金属离子、质子化的胺、铵等。作为能够成为所述反离子的碱金属,可列举出钠等。
能够成为所述反离子的胺,可以是伯~叔胺中的任意种,优选总碳原子数为1~6。所述胺也可以具有羟基,从低温条件下的含α-SF盐的液体对水的溶解性提高的角度考虑,优选具有羟基。作为这样的胺,可列举出烷醇胺,所述烷醇基的碳原子数优选为1~3。作为烷醇胺的具体例子,可列举出单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等。
作为M,从容易获取、提高含α-SF盐的液体的外观稳定性的角度考虑,优选为碱金属离子,特别优选为钠离子。
(a)成分之中,优选为脂肪酸残基的碳原子数为16~18的α-磺基脂肪酸酯盐的化合物。具体地,特别优选为所述式(I)中的化合物,所述式(I)中,R1为碳原子数14~16的直链状或支链状的烷基、或者直链状或支链状的烯基,R2为甲基。
(a)成分既可以单独使用1种,也可以适当组合2种以上使用。
作为(a)成分,从洗涤成分的洗涤力提高的同时,在水中的溶解性提高的角度考虑,优选使用脂肪酸残基(指酰基部分)的碳原子数不同的成分混合而得的混合物。
作为(a)成分,优选使用脂肪酸残基的碳原子数为16的α-SF盐(本说明书中,有时也简称为“C16”。)和脂肪酸残基的碳原子数为18的α-SF盐(本说明书中,有时也简称为“C18”。)的混合物。具体地,优选使用所述式(I)中的R1为碳原子数14的烃基的α-SF盐(C16)和R1为碳原子数16的烃基的α-SF盐(C18)的混合物。
对于C16和C18的混合比率(质量比),优选C16:C18=45:55~95:5,更优选60:40~90:10,进一步优选80:20~85:15。该质量比在所述适宜范围时,洗涤力、在水中的溶解性、外观稳定性变得更良好。
本发明的含α-SF盐的液体中,以含α-SF盐的液体的总质量计,(a)成分的含量为18~36质量%,优选为23~36质量%,进一步优选为25~32质量%。
(a)成分的含量在下限值以上时,能显著发挥本发明的效果。另一方面,(a)成分的含量在上限值以下时,液体的均一性得以容易保持良好,难以产生分离、析出。
本发明的含α-SF盐的液体,可以含有除了(a)成分以外的其它α-SF盐。作为其它的α-SF盐,优选脂肪酸残基的碳原子数为12~14的物质。通过含有脂肪酸残基的碳原子数为12~14的其它α-SF盐,含α-SF盐的液体的外观稳定性以及流动性进一步得到改善。
从本发明的效果得以进一步发挥、洗涤成分的洗涤力提高的角度考虑,相对于α-SF盐的总质量((a)成分和其它的α-SF盐的合计),(a)成分优选在67%以上更优选在80%以上,进一步优选在90%以上,也可以为100%。
<(b)成分:脂肪酸聚氧化烯烷基醚>
(b)成分可以使用通过公知的制造方法制得的物质,例如,通过使用经表面改性后的复合金属氧化物催化剂,使脂肪酸烷基酯加成聚合烯化氧的方法(参见日本专利特开第2000-144179号公报),可以容易地进行制造。
作为该经表面改性后的复合金属氧化物催化剂的适宜的物质,具体为下述物质:添加有通过金属氢氧化物等被表面改性的金属离子(Al3+、Ga3+、In3+、T13+、Co3+、Sc3+、La3+、Mn2+等)的氧化镁等复合金属氧化物催化剂、通过金属氢氧化物和/或金属醇盐等被表面改性的水滑石的烧结物催化剂。
另外,所述复合金属氧化物催化剂的表面改性中,关于复合金属氧化物与金属氢氧化物和/或金属醇盐的混合比例,以复合金属氧化物为100质量份计,优选金属氢氧化物和/或金属醇盐的比值为0.5~10质量份,更优选为1~5质量份。
作为(b)成分,可列举由下述通式(II)表示的化合物作为优选物。
R3-CO(OR4)mOR5…(II)
[式中,R3是碳原子数9~18的饱和或不饱和烃基;R4是碳原子数2~4的亚烷基;R5是碳原子数1~3的烃基;m表示OR4的平均加成摩尔数,为5~25。]
所述式(II)中,R3是碳原子数9~18的饱和或不饱和烃基。通过碳原子数在所述范围内,洗涤性能、外观稳定性优异。所述饱和或不饱和烃基的碳原子数各自优选为10~18,更优选为11~17。所述饱和或不饱和烃基各自优选为直链状或者支链状。
其中,优选(b)成分含有选自式(II)中的R3为碳原子数11或13的直链烷基的脂肪酸聚氧乙烯甲醚、以及式(II)中的R3为来源于棕榈油的碳原子数17的不饱和烃基的脂肪酸聚氧乙烯甲醚中的1种以上。
尤其是,从流动性的角度考虑,特别优选(b)成分含有选自式(II)中的R3为碳原子数11或13的直链烷基的脂肪酸聚氧乙烯甲醚中的1种以上。
R4为碳原子数2~4的亚烷基,优选为亚乙基或者亚丙基。式中的多个R4各自可以相同也可以不同。即,作为R4的亚烷基,既可以仅单独使用1种,也可以多种组合。例如,式中的(OR4)m可以是EO与PO的混合物。
对多种组合时的OR4的加成方法没有特别限定,例如,(OR4)m含有EO与PO时的加成方法,例如可以是无规加成也可以是嵌段加成。作为嵌段加成方法,可列举出:例如加成EO之后加成PO的方法、加成PO之后加成EO的方法、加成EO之后加成PO再加成EO的方法等。
从洗涤时的起泡良好、价格低廉的角度考虑,(b)成分优选为式中的m个OR4全部为EO的EO加成物、或者式中的m个OR4为EO与PO的混合物的EO/PO加成物。
m表示OR4(烯化氧)的平均加成摩尔数,为5~25。通过m在所述范围内,洗涤力尤其是对皮脂污渍的洗涤力提高。另外,洗净剂组合物的溶解性提高。
其为EO加成物时,m优选为10~20,更优选为12~20,特别优选为12~18。m在10以上时,含α-SF盐的液体的分离抑制或者将六方相改性为胶束相的效果高。
R5是碳原子数1~3的烷基,从洗涤性能的角度考虑,优选为甲基。
(b)成分中,表示烯化氧的加成摩尔数不同的烯化氧加成物的分布的比值的狭窄率通常为20质量%以上、80质量%以下。
所述狭窄率越高,则越能够获得越良好的洗涤力。另外,所述狭窄率在20质量%以上,尤其在30质量%以上时,容易获得表面活性剂的原料臭气少的液体洗涤剂组合物。这是由于,制造(b)成分后,与(b)成分共存的作为(b)成分的原料的脂肪酸酯与所述式中的m为1或2的烯化氧加成物变少。
此处,本说明书中,“狭窄率”是指,表示烯化氧的加成摩尔数不同的烯化氧加成物的分布比例的值,由下述算式(1)表示。
[数1]
算式(1)中,nmax表示全体的烯化氧加成物中最大量存在的烯化氧加成物的烯化氧的加成摩尔数。
i表示烯化氧的加成摩尔数。
Yi表示全体的烯化氧加成物中存在的烯化氧的加成摩尔数为i的烯化氧加成物的比例(质量%)。
所述狭窄率例如可以通过(b)成分的制造方法等进行控制。
本发明的含α-SF盐的液体中,(b)成分既可以仅单独使用一种,也可以组合多种使用。
本发明的含α-SF盐的液体中,相对于含α-SF盐的液体的总质量,脂肪酸残基的碳原子数为16~18的α-磺基脂肪酸酯盐(a)和脂肪酸聚氧化烯烷基醚(b)的总含量大于30质量%、在40质量%以下,优选大于30质量%、在37质量%以下,更优选在33质量%以上、37质量%以下。
(a)成分和(b)成分的总含量在下限值以上时,能显著发挥本发明的效果。另一方面,(a)成分和(b)成分的总含量在上限值以下时,液体的均一性得以容易保持良好,难以产生分离、析出。
另外,表示(a)成分的含量相对于(b)成分的含量之质量比的(a)/(b)为1.5~9.0,优选为2.0~9.0,更优选为3.0~7.0。(a)/(b)之质量比在下限值以上时,从生产率的角度考虑是优选的,其在上限值以下时,制造时的操作性提高。
相对于含α-SF盐的液体的总质量,水含量在60质量%以上、小于70质量%,优选在63质量%以上、小于70质量%,更优选在63质量%以上、67质量%以下。在下限值以上时,从外观稳定性的角度考虑优选,在上限值以下时,从生产率的角度考虑优选。
相对于含α-SF盐的液体的总质量,(a)成分、(b)成分和水的各含量的合计不超出100质量%。
本发明的含α-SF盐的液体也可以包含在(a)成分的制造上不可避免的杂质。作为杂质,可列举出例如碱金属硫酸盐(硫酸钠等)、碱金属烷基硫酸盐(甲基硫酸钠等)、α-磺基脂肪酸、α-磺基脂肪酸二碱盐(α-磺基脂肪酸二钠盐等)。
本发明的含α-SF盐的液体中,在不损及本发明的效果范围,根据需要,还可以添加不对应于任何(a)成分、(b)成分及其制造上不可避免的杂质的其它成分(任意成分)。
作为相关的其它成分,可列举出碳原子数1~3的醇、pH缓冲剂、防腐剂、螯合剂等。
本发明的含α-SF盐的液体通过含有碳原子数1~3的醇,得以进一步改善流动性。作为碳原子数1~3的醇,可列举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等一元醇;乙二醇、丙二醇等多元醇,优选为一元醇,更优选为乙醇。
作为pH缓冲剂,可列举出碳酸盐;硫酸盐;脂肪酸盐;磷酸盐;有机酸盐;磷酸、硫酸等无机酸;柠檬酸、脂肪酸等有机酸;烷醇胺等。它们既可以使用1种也可以使用2种以上。
作为防腐剂,可列举出苯甲酸钠、对氧基苯甲酸异丁酯、对氧基苯甲酸异丙酯等苯甲酸系化合物;山梨酸、山梨酸钾等山梨酸系化合物;脱氢乙酸类;丙酸类;异丙基甲基苯酚、邻苯基苯酚、三氯生(triclosan)等酚类;噻苯唑;异噻唑啉系化合物等。它们既可以使用1种也可以使用2种以上。
作为螯合剂,苹果酸钠、柠檬酸钠等羟基羧酸盐;次氮基三乙酸钠、乙二胺四乙酸钠等氨基乙酸盐;焦磷酸钾、三聚磷酸钠等缩聚磷酸盐;聚丙烯酸、聚马来酸、聚丙烯酸和马来酸的共聚物或者它们的盐等高分子螯合剂等。它们既可以使用1种也可以使用2种以上。
含α-SF盐的液体中含有所述其它成分时,相对于含α-SF盐的液体的总质量,其合计质量优选大于0质量%、在4质量%以下,更优选为1~3质量%。
含α-SF盐的液体中含有所述其它成分时,相对于含α-SF盐的液体的总质量,(a)成分、(b)成分、水和所述其它成分的各含量的合计不超出100质量%。
本发明的含α-SF盐的液体在30℃时的粘度优选为0.1~10Pa·s,更优选为0.5~10Pa·s,进一步优选为0.5~7.5Pa·s。所述范围的下限值以上时,向洗涤剂组成添加后的组合物的粘度得以适度保持,上限值以下时,调配组合物时的操作性提高。
含α-SF盐的液体的粘度可以通过水含量进行调整。
本发明中的含α-SF盐的液体的粘度为下述测定值:将试样调整至30℃,使用B型粘度计,使转子在30rpm的条件下旋转,测定开始旋转后30秒的值。测定中使用的转子为转子No.1或者2(粘度在0.1Pa·s以下时)、转子No.3(粘度大于0.1Pa·s、小于5Pa·s时)、或者转子No.4(粘度在5Pa·s以上时)。
本发明的含α-SF盐的液体在30℃时的pH优选为5.0~9.0,更优选为5.5~8.0。含α-磺基脂肪酸酯盐的液体的pH在上述优选范围内时,含α-磺基脂肪酸酯盐的液体中,α-SF盐(a)以及脂肪酸聚氧化烯烷基醚(b)的水解得到抑制,液体稳定化得以实现。
含α-SF盐的液体的pH可以通过pH缓冲剂的添加量来进行调整。
本发明的含α-SF盐的液体可以通过混合(a)成分、(b)成分和水来制造。例如,可以通过将(a)成分和(b)成分和根据需要的任意成分溶解于作为溶剂的水中,且调整至规定的pH,来制造。作为(a)成分,例如中和或漂白后的糊状物、或者固形物均可以使用。
本发明的含α-SF盐的液体可在洗涤剂的制造中使用。
例如,使用将含α-SF盐的液体与其它成分混合的方法可以制造液体洗涤剂。含α-SF盐的液体由于无需预先溶解或分散于溶剂中,故而与其它成分的混合操作是容易的。
另外,例如可以用将含有含α-SF盐的液体和粉体的洗涤原料的浆料喷雾干燥的方法、或者将含α-SF盐的液体作为粘合剂来造粒粉体的洗涤原料的方法,制造粉状洗涤剂。
本发明具有下述优选实施方式。
一种含α-磺基脂肪酸酯盐的液体,其特征在于,
含有α-磺基脂肪酸酯盐(a)、脂肪酸聚氧化烯烷基醚(b)和水;
所述(a)是脂肪酸残基的碳原子数为16的α-磺基脂肪酸酯盐(C16)和脂肪酸残基的碳原子数为18的α-磺基脂肪酸酯盐(C18)的混合物,C16:C18之质量比为60:40~85:15;
相对于全体,(a)成分的含量在18~36质量%,(a)和(b)的总含量大于30质量%、在40质量%以下,(a)/(b)之质量比在1.5以上、9.0以下;且
在30℃时的粘度为0.1~10Pa·s。
[实施例]
以下,列举实施例和比较例,对本发明进行具体说明,但本发明不受限于下述实施例。另外,本实施例中,“%”只要无特殊规定,就表示“质量%”。
使用表1中所示的原料。
另外,作为(a)成分的α-磺基脂肪酸甲酯钠盐(以下,有时也简称为“α-SF-Na”。)的添加中,使用α-磺基脂肪酸甲酯的钠盐的片状固形物(以下,称为“α-SF盐固形物”)。按照下述方式制造糊状α-SF盐的浓缩物,且将其冷却、粉碎,以调制α-SF盐固形物。
(制造例1)糊状α-SF-Na盐(a1)的制造
本例中,作为原料脂肪酸酯,使用将棕榈酸甲酯(狮王株式会社制造的商品名PASTELM-16)和硬脂酸甲酯(狮王株式会社制造的商品名PASTEL M-180)按照棕榈酸甲酯:硬脂酸甲酯为85:15的质量比的方式预先混合而得的脂肪酸甲酯混合物。
在附带搅拌机的容量1kL的反应装置中,注入脂肪酸甲酯混合物330kg,搅拌的同时,将温度保持在80℃,使用用氮气稀释至8容量%的SO3气体(磺化气体)115.6kg(相对于上述脂肪酸甲酯混合物为1.2倍摩尔)鼓泡的同时经4个小时以等速吹入。然后,以上述脂肪酸甲酯混合物为100质量份计,投入0.25质量份的无水硫酸钠,保持在80℃的同时进行30分钟的熟化。然后,供给作为低级醇的甲醇13.5kg,在温度条件80℃、熟化时间75分钟的条件下,进行酯化。接着,使用管道混合器,通过添加当量的氢氧化钠水溶液,以连续地中和从反应装置中抽出的酯化物。
接着,在漂白剂混合管道中注入该中和物,以通过纯度换算,相对于AI含量为1质量%的量供给35容量%过氧化氢水并混合,保持在80℃的同时进行漂白,获得α-SF-Na盐(a1)。
此外,所获得的α-SF-Na盐(a1)中所含的α-SF-Na盐的分子量根据投料原料的碳链长度比率(质量比率)算出,为377。
(制造例2)糊状α-SF-Na盐(a2)的制造
本例中,作为原料脂肪酸酯,使用将棕榈酸甲酯(与制造例1相同)和硬脂酸甲酯(与制造例1相同)按照棕榈酸甲酯:硬脂酸甲酯为6:4的质量比的方式预先混合而得的脂肪酸甲酯混合物。
附带搅拌机的容量1kL的反应装置中,注入脂肪酸甲酯混合物330kg,搅拌的同时,将温度保持在80℃,使用用氮气稀释至8容量%的SO3气体(磺化气体)112.8kg(相对于上述脂肪酸甲酯混合物为1.2倍摩尔)鼓泡的同时经4个小时以等速吹入。然后,以上述脂肪酸甲酯混合物为100质量份计,投入0.25质量份的无水硫酸钠,保持在80℃的同时进行30分钟的熟化。
然后,与上述α-SF-Na盐(a1)的制造同样地,获得α-SF-Na盐(a2)。
此外,所获得的α-SF-Na盐(a2)中所含的α-SF-Na盐的分子量根据投料原料的碳链长度比率(质量比率)算出,为384。
糊状α-SF-Na盐的浓缩:
以35kg/hr的条件,将制造例1、2中分别获得的糊状α-SF-Na盐(a1)、(a2)导入以转速1060rpm、叶片尖端速度大约11m/s的条件旋转的真空薄膜蒸发机(传热面:0.5m2,筒状处理部的内径:205mm,传热面和作为刮取装置的叶片尖端之间的间隙:3mm,(商品名“EXEVA”,神钢PANTEC株式会社制造))中,在内壁加热温度(传热面的温度)135℃、真空度(处理部内的压力)0.007~0.014MPa的条件下进行浓缩。所获得的浓缩物的温度为115℃,水分含量为2.5质量%。
α-SF盐固形物的制造:
向调整投入皮带轮间间隙至2mm的日本Belting株式会社(Nippon Belting Co.,Ltd.)制造的双带式带冷却机(NR3-Lo.冷却机)中,以222kg/h连续地供给所获得的各浓缩物并冷却。此时的带移动速度为6m/s,另外,上带侧(upper belt side)的冷却水流量为1500L/h(在带背面以对流方式流下并冷却),下带侧(lower belt side)的冷却水流量为1800L/h(在带背面喷雾并冷却),冷却水供给温度为20℃。接着,通过用设置在排出皮带轮附近的附带的粉碎机以200rpm的转速将从冷却带排出而得的含α-SF盐的片状物进行粉碎,分别获得25℃的片状α-SF盐固形物(a1)、(a2)。
按照下述方式测定α-SF盐固形物中的阴离子表面活性剂浓度(α-磺基脂肪酸甲酯钠盐(α-SF-Na)和α-磺基脂肪酸二钠盐(di-Na盐)的合计浓度(AI))。
<AI的测定方法>
按照下述方式测定α-磺基脂肪酸甲酯钠盐(α-SF-Na)和α-磺基脂肪酸二钠盐(di-Na盐)的合计(AI)的含量。
在容量200mL的容量瓶中准确量取0.2g的试样,添加离子交换水(蒸馏水)至标线,用超声波使试样溶解于离子交换水中。溶解后,冷却至大约25℃,用全容移液管(wholepipette)从该试样水溶液中取出5mL于滴定瓶中,加入亚甲蓝指示剂25mL和氯仿15mL,进一步加入0.004mol/L苄索氯铵溶液5mL之后,用0.002mol/L烷基苯磺酸钠溶液进行滴定。滴定中,每次塞好滴定瓶后进行激烈振荡之后,静置,以白色板为背景,以分离后的两层变为同一色调时的时机点为终点。
同样地,进行空白试验(除了不使用试样之外其余与上述相同的试验),根据下式,由上述烷基苯磺酸钠溶液的滴定量的差算出试样中的AI的含量。
AI含量(质量%)=(空白试验中的滴定量(mL)-滴定量(mL))×0.002(mol/L)×α-磺基脂肪酸甲酯盐的分子量/(试样采集量(g)×5(mL)/200(mL))/10
上述测定结果为,α-SF盐固形物(a1)中的阴离子表面活性剂浓度(AI)为90.0质量%,α-SF盐固形物(a2)中的阴离子表面活性剂浓度(AI)为88.1质量%。
<α-磺基脂肪酸二钠盐的含量的测定方法>
按照下述方式测定α-SF盐固形物中的α-磺基脂肪酸二钠盐(di-Na盐)的含量。
分别在容量200mL容量瓶中准确量取α-磺基脂肪酸二钠盐的标准品0.02g、0.05g、0.1g,加入水约50mL和乙醇约50mL,使其溶解。溶解后,冷却至约25℃,准确添加甲醇至标线,将其作为标准液。使用0.45μm的色谱盘(chromatodisk)过滤此标准液约2mL后,进行通过下述测定条件的高效液相色谱进行的分析,由其峰面积制作校正曲线。
[高效液相色谱分析的测定条件]
·装置:LC-6A(岛津制作所制造)
·柱子:Nucleosil 5SB(GL Sciences Inc.制造)
·柱温:40℃
·检测器:示差折射率检测器RID-6A(岛津制作所制造)
·移动相:0.7%高氯酸钠的H2O/CH3OH=1/4(体积比)溶液
·流量:1.0mL/min.
·注入量:100μL
接着,作为AI纯分,在容量200mL容量瓶中准确量取1.5g的α-SF盐固形物,加入水约50mL和乙醇约50mL,使其溶解。溶解后,冷却至约25℃,准确添加甲醇至标线,将其作为试验溶液。使用0.45μm的色谱盘过滤试验溶液约2mL后,用与上述相同的测定条件的高效液相色谱进行分析,使用上述校正曲线,求出试样溶液中α-磺基脂肪酸二钠盐的浓度。
相关测定的结果为,α-SF盐固形物(a1)中的di-Na盐浓度为4.2质量%,α-SF盐固形物(a2)中的di-Na盐浓度为3.6质量%。
根据上述算出α-SF盐固形物(a1)中的α-磺基脂肪酸甲酯钠盐酯(α-SF-Na)为85.8质量%,α-SF盐固形物(a2)中的α-磺基脂肪酸甲酯钠盐(α-SF-Na)为84.5质量%,本实施例中,对于(a)成分的含量使用这些数值。
本例中使用的脂肪酸聚氧化烯烷基醚按照日本专利特开第2000-144179号公报所记载的实施例中的制造例进行合成。
(制造例3)脂肪酸聚氧乙烯甲醚(m=平均15,狭窄率33质量%)(b1)的制造
在氮气气氛下,在600℃下将化学组成为2.5MgO·Al2O3·nH2O的氢氧化铝·镁(协和化学工业株式会社制造,商品名:KYOWARD300)烧结1小时,获得烧结氢氧化铝·镁(未改性)催化剂,将所获得的氢氧化铝·镁(未改性)催化剂2.2g、和0.5规定的氢氧化钾乙醇溶液2.9mL、和月桂酸甲酯262.5g以及肉豆蔻酸甲酯87.5g投入4L高压釜中,在高压釜内进行催化剂的改性。接着,用氮将高压釜内置换之后,进行升温,将温度维持在180℃、压力维持在3atm,同时导入氧化乙烯1048g,边搅拌边使其反应。进一步地,将反应液冷却至80℃,添加水159g、作为过滤助剂的活性白土以及硅藻土分别5g之后,滤出催化剂,获得(b1)。相对于催化剂的碱添加量调节至(b)的狭窄率为33质量%。
(制造例4)脂肪酸聚氧乙烯甲醚(m=平均11,狭窄率33质量%)(b2)的制造
除了将氧化乙烯的添加量调至768g之外,其余与制造例3同样地进行,获得目标物。
(制造例5)脂肪酸聚氧乙烯甲醚(m=平均15,狭窄率33质量%)(b3)的制造
除了作为原料,使用以油酸甲酯、亚油酸甲酯为主要成分的源于棕榈油的源于碳原子数18馏分的脂肪酸甲酯混合物(商品名PASTEL M182,狮王株式会社制造),及将氧化乙烯的添加量调至780g之外,其余与制造例3同样地进行,获得目标物。
<脂肪酸聚氧化烯烷基醚的氧化乙烯的加成摩尔数测定方法>
根据下述测定条件,测定氧化乙烯加成摩尔数不同的氧化乙烯加成物的分布,根据上述算式(1)算出狭窄率(质量%)。
[通过HPLC进行的氧化乙烯加成物的分布的测定条件]
装置:LC-6A((株)岛津制作所制造),
检测器:SPD-10A,
测定波长:220nm,
柱:Zorbax C8(杜邦(Du Pont)公司制造),
移动相:乙腈/水=60/40(体积比),
流速:1mL/分钟,
温度:20℃。
[表1]
(实施例1~14、比较例1~5)
根据表2~4中所示的组成,将(a)、(b)成分加入水中并混合,在70℃下搅拌至均一透明之后,放置冷却,获得实施例1~14、比较例2~5的含α-SF盐的液体。另外,除了没有添加(b)成分之外,其余与上述同样地进行,获得比较例1的含α-SF盐的液体。
表中,添加成分的含量表示纯度换算量,单位为质量%。
表示水(精制水)的含量的“平衡”是指,添加至含α-SF盐的液体中所含的全部添加成分的合计添加量(质量%)为100质量%时的剩余部分。
对于所获得的含α-SF盐的液体的pH(30℃),任意例子均在5.5~7.5的范围内。
对于各例中的含α-磺基脂肪酸酯盐的液体,用下述方法进行外观评价以及在30℃时的粘度的测定。评价结果如表2~4所示。
<外观的评价方法>
调制含α-SF盐的液体时,在70℃下搅拌至均一透明之后,在30℃的氛围中静置1天之后,目视观察。按照下述基准进行评价。另外,产生分离的状态是指,观察到溶液中有多个小球体的块体浮游且稍微浑浊的状态、或者透明而有一些巨大的块体浮游的状态。
A:均一且透明。
B:产生分离。
C:产生析出。
<粘度的测定方法>
将试样调整至30℃,使用B型粘度计(东京计器(TOKIMEC)公司制造),按照上述方法进行测定。另外,外观评价结果为C或B者没有测定粘度(没有测定粘度这种情况在表中表示为“-”)。
[表2]
[表3]
[表4]
如表2~4的结果所示,α-SF盐(a)和脂肪酸聚氧乙烯甲醚(b)的总含量大于40质量%的比较例3、5以及(a)/(b)之质量比大的比较例4,在30℃下静置保存时出现分离。
尤其是将实施例5与比较例3相比时,(a)/(b)之质量比相同,(a)成分和(b)成分的总含量仅稍微增加2质量%,外观评价由A降至B。
不含脂肪酸聚氧乙烯甲醚(b)的比较例1以及(a)成分和(b)成分的总含量在45质量%的比较例2,在静置保存时产生析出。
比较实施例1~4、8~11的话,(a)成分和(b)成分的总含量相同时,(a)/(b)之质量比越小,粘度变得越低。
Claims (3)
1.一种含α-磺基脂肪酸酯盐的液体,其特征在于,
含有脂肪酸残基的碳原子数为16~18的α-磺基脂肪酸酯盐(a)、脂肪酸聚氧化烯烷基醚(b)和水;
相对于全部,(a)和(b)的总含量大于30质量%、在40质量%以下;
(a)/(b)之质量比在1.5以上、9.0以下。
2.根据权利要求1所述的含α-磺基脂肪酸酯盐的液体,其特征在于,
(a)是脂肪酸残基的碳原子数为16的α-磺基脂肪酸酯盐(C16)和脂肪酸残基的碳原子数为18的α-磺基脂肪酸酯盐(C18)的混合物;
C16:C18为45:55~95:5。
3.根据权利要求1所述的含α-磺基脂肪酸酯盐的液体,其特征在于,(b)是由下述通式(II)表示的化合物,
R3-CO(OR4)mOR5···(II)
式中,R3是碳原子数9~18的饱和或不饱和烃基;R4是碳原子数2~4的亚烷基;R5是碳原子数1~3的烃基;m表示OR4的平均加成摩尔数,为5~25。
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