CN1263820C - 增粘剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供配合稳定性好、具有高增粘作用的增粘剂以及含有该增粘剂的表面活性剂组合物。本发明是含有脂肪酸酰胺醚型化合物(1)的增粘剂以及含有该增粘剂与至少一种表面活性剂的表面活性剂组合物。也就是使用该增粘剂对表面活性剂进行增粘的方法。(式中，R1表示可以被至少一个羟基取代的、并且碳数为5～21的直链或带支链的烷基或烯基，R2表示碳数为1～12的直链或带支链的烷基，R3表示碳数为2～12的亚烷基。)

Description

增粘剂
技术领域
本发明涉及具有高增粘作用的增粘剂和含有该增粘剂的表面活性剂组合物。
背景技术
对于洗涤剂组合物，要使其具有适应不同用途的适宜粘性，并且为提高其操作性能，或者是保持其中所配合的水不溶性物质的分散性，也要适时对其体系进行增粘。
通常，烷醇酰胺型表面活性剂和甜菜碱型表面活性剂、半极性型表面活性剂(烷基二甲基胺氧化物等)作为增粘剂是广为人知的，目前应用于许多洗涤剂的用途当中。
烷醇酰胺型表面活性剂，分为单烷醇酰胺型、二烷醇酰胺型，单烷醇酰胺型的增粘作用好，但是其熔点高，所以不能说是一种操作性好的化合物。
另一方面，二烷醇酰胺型的配合稳定性好，但是其增粘作用比单烷醇型差，所以用适宜的配合量很难得到所需要的粘度。
鉴于这种状况，希望有一种配合稳定性好，增粘效果高，并且起泡性好，适合用于洗涤剂组合物等的增粘剂。
另一方面，在特开平11-246500中公开了通式(1’)所示酰胺化合物的制造方法及其作为表面活性剂具有优异性能的情况。
[式中，R11表示碳数为7～21的直链或带支链的烷基或烯基，R12表示碳数为1～4的直链或带支链的烷基或烯基，R13表示氢原子、碳数为1～21的直链或带支链的烷基或烯基、除-CH2CH(OH)CH2OR12所示基团以外的、含有2个或以下羟基或烷氧基的、碳数为1～21的直链或带支链的烷基或烯基，或-(A’O)n-H所示的基团(式中，A’为亚乙基或亚丙基，n为1～10的数)。]
但是，在该文献中，仅仅公开了该酰胺化合物作为增泡剂是有用的情况。而且，在该文献的实施例中，具体公开的酰胺化合物均为叔酰胺型化合物，与本发明所涉及的脂肪酸酰胺醚型化合物有着本质的不同。
发明内容
本发明的课题在于提供配合稳定性好，并具有高增粘作用的增粘剂及含有该增粘剂的表面活性剂组合物。
本发明者进行锐意研究的结果发现，如果在各种表面活性剂中，添加特定的脂肪酸酰胺醚型化合物，则具有高的增粘作用和优异的起泡力。
也就是本发明提供含有通式(1)所示脂肪酸酰胺醚型化合物(以下称为化合物(1))的增粘剂以及含有该增粘剂和至少一种表面活性剂的表面活性剂组合物。
Figure C0282206000051
(式中，R1表示可以被至少一个羟基取代的、并且碳数为5～21的直链或带支链的烷基或烯基，R2表示碳数为1～12的直链或带支链的烷基，R3表示碳数为2～12的亚烷基。)
本发明特别提供含有通式(1-1)或(1-2)所示的脂肪酸酰胺醚型化合物的增粘剂。
Figure C0282206000052
Figure C0282206000061
(式中，R1和R2表示的意义与前面叙述的内容相同)
同时本发明还提供把上述脂肪酸酰胺醚型化合物和表面活性剂混合而对表面活性剂进行增粘的方法，或以上述脂肪酸酰胺醚型化合物作为增粘剂使用的用途。
发明具体实施方式
本发明的化合物(1)中，R1表示可以被至少1个羟基取代的、并且碳数为5～21的直链或带支链的烷基或烯基，优选碳数为7～17。具体可以列举从正辛酸、正癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、蓖麻酸、12-羟基硬脂酸、异硬脂酸等脂肪酸中除去羧基后的残基。
R2表示碳数为1～12的烷基，具体可以列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、己基、2-乙基己基、辛基、十二烷基等，优选碳数为1～8的烷基。
R3表示碳数为2～12的亚烷基，具体可以列举亚乙基、亚丙基、异亚丙基、亚丁基、亚己基、2-乙基亚己基、亚辛基、亚十二烷基等，优选碳数为2～8的亚烷基，更优选碳数为2～3的亚烷基，特别优选碳数为3的亚烷基。
该化合物(1)中，前述通式(1-1)和前述通式(1-2)所示的脂肪酸酰胺醚型化合物作为增粘剂特别优异。
本发明的化合物(1)可以通过使通式(2)
[式中，R1表示前面叙述的意义，R4表示羟基、碳数为1～3的烷氧基、通式-CH2CH(OY)-CH2(OZ)所表示的基团(式中，Y和Z各自独立表示氢原子或可以被至少一个羟基取代的、并且碳数为6～22的直链或带支链的酰基)或卤原子。]
所示的高级脂肪酸或其衍生物(以下称为脂肪酸成分(2))和通式(3)
                    H2N-R3-O-R2(3)
[式中，R2和R3表示的意义与前述内容相同]
所示的烷氧基胺(以下称为胺(3))反应制造。
作为用于制造化合物(1)的脂肪酸成分(2)，可以列举正辛酸、正癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、蓖麻酸、12-羟基硬脂酸、异硬脂酸等脂肪酸；这些脂肪酸的烷基酯，例如甲基酯、乙基酯等；这些脂肪酸的甘油酯，例如可以列举椰子油、棕榈油、棕榈仁油等天然油脂以及它们的混合物；这些脂肪酸的氯化物、溴化物等卤化物等。在这些脂肪酸成分(2)中，特别优选脂肪酸、脂肪酸烷基酯、脂肪酸甘油脂，因为它们不伴随产生无机盐。
作为胺(3)，可以列举3-甲氧基丙基胺、3-乙氧基丙基胺、3-异丙基氧基丙基胺、3-丙基氧基丙基胺、3-(2-乙基己基氧基)-丙基胺、2-甲氧基异丙基胺等。
脂肪酸成分(2)和胺(3)的反应，可以采用一般已知的反应条件进行，也可以在使用了醇盐等的催化剂的条件下，或者在不使用催化剂的条件下进行反应。
例如脂肪酸烷基酯以及椰子油和棕榈仁油与胺(3)的反应温度，当使用甲醇钠作为催化剂时，在50～130℃的温度范围进行反应，不使用催化剂进行反应时，在130～220℃的反应温度下进行反应。当以脂肪酸作为原料时，在120～220℃的反应温度下进行反应。
此外作为脂肪酸卤化物和胺(3)的反应也可以用已知的方法进行。例如，脂肪酰氯与胺(3)的反应，可以通过在-20～50℃的反应温度下，在同时存在有有机溶剂的水溶液体系或水溶液体系中加入胺(3)，一边同时滴入脂肪酰氯和碱，一边将体系内的pH值控制在7～12的方法进行反应。这种情况下的有机溶剂，可以列举丙酮、异丙醇、二乙基醚等。作为碱可以列举氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠等。
从反应性和经济性的观点考虑，胺(3)相对于脂肪酸成分(2)的添加摩尔比的优选范围，当脂肪酸成分(2)是油酯以外的成分时，(2)∶(3)＝1∶1～1∶1.3，更优选为1∶1～1∶1.1。当脂肪酸成分(2)为油脂时，(2)∶(3)＝1∶3.0～1∶3.9，更优选为1∶3.0～1∶3.3。
反应结束后所得的化合物(1)，只要是不影响实际使用，也可以含有未反应物和副生成物。
本发明化合物(1)，可以通过与表面活性剂配合来提高配合组合物的粘度，作为这些的增粘剂是有实用意义的。同时，还具有改进起泡性的效果。
作为表面活性剂，可以列举阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子型表面活性剂、半极性表面活性剂(烷基二甲基胺氧化物等)等特别是使用阴离子系表面活性剂时，增粘作用尤其显著。
作为本发明所用的阴离子表面活性剂，例如可以列举烷基硫酸酯盐、聚氧化亚乙基烷基醚硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基脂肪酸盐、烷基磷酸酯盐、酰化氨基酸盐、烷基酰胺醚硫酸盐等。作为这些阴离子表面活性剂的烷基，优选碳数为5～30、特别优选8～18的烷基；作为酰基，优选是碳数为6～31、特别优选7～17的酰基。而且作为盐，可举出碱金属盐、铵盐、碳的总数为1～22的烷基或烯基胺盐、碳的总数为1～22的烷醇胺盐、碱性氨基酸盐等，优选碱金属盐、特别优选钠盐、钾盐。
在含有化合物(1)和表面活性剂的本发明表面活性剂组合物中，化合物(1)的含量优选为0.1～50重量％，更优选0.5～20重量％。同时，表面活性剂的含量优选为0.5～90重量％，更优选1～50重量％。
本发明的化合物(1)可以配合在洗涤剂和化妆品等当中，配合在这些物质中时，对于化合物(1)的配合比率，没有特别限制。但是在洗涤剂和化妆品中的配合量优选为0.1～50重量％，特别优选0.5～20重量％。此外根据洗涤剂的用途，可以是化合物(1)和各种表面活性剂的双组分体系，或者在组合有各种表面活性剂的体系中添加化合物(1)也可以。
附图的简单说明
图1是用合成例1得到的脂肪酸酰胺醚型化合物的红外线吸收光谱。图2是用合成例7得到的脂肪酸酰胺醚型化合物的红外线吸收光谱。
实施例
在合成例中，皂化值(SV)和总胺值是通过下述方法测定的。
<皂化值>
在已知量的试样中，添加已知量的0.5当量KOH(添加到相对于试样过量50～60％)，再用0.2当量的HCl通过自动电位差滴定装置(京都电子公司制造AT-310J)进行滴定，通过下述计算公式求出皂化值(SV)
*：由第1拐点至第2拐点所需要的0.2当量HCl的滴定量
<总胺值>
把已知量的试样加入到添加有BCG(溴甲酚绿)指示剂的乙醇溶液中，使用0.2当量的HCl乙醇滴定液，滴定到由绿色变为黄色，通过下述计算公式求出总胺值。
合成例1(椰子脂肪酸酰胺丙基甲基醚的合成)
在具有温度计、搅拌器、氮气通入管和回流冷却器的容量为1立升的反应容器中，添加椰子油217g(Mw657.5、0.33摩尔)和3-甲氧基丙基胺97g(Mw89.1、1.09摩尔)，一边通入氮气，一边升温至95℃，添加28％的甲醇钠5g，然后保持3小时。反应结束是通过用气相色谱法，分析残存的椰子油低于3％而确认的，过量的胺是通过进行减压而被馏去的。
所得的椰子脂肪酸酰胺丙基甲基醚的SV(皂化值)为5.7，总胺值为6.0，同时得到如图1所示的红外线吸收光谱。
合成例2(月桂酸酰胺丙基甲基醚的合成)
在与合成例1中所用容器相同的反应容器中，加入月桂酸甲酯214g(Mw214、1摩尔)和3-甲氧基丙基胺98g(1.1摩尔)，一边通入氮气，一边升温至95℃，添加28％的甲醇钠5g，然后保持3小时。反应结束是通过用气相色谱法，分析残存的月桂酸甲酯低于3％而确认的，过量的胺是通过进行减压而被馏去的。
合成例3(棕榈仁脂肪酸酰胺丙基甲基醚的合成)
在与合成例1中所用容器相同的反应容器中，加入棕榈仁油226.4g(Mw686.0、0.33摩尔)和3-甲氧基丙基胺97g(1.09摩尔)，一边通入氮气，一边升温至95℃，添加28％的甲醇钠5g，然后保持3小时。反应结束是通过用气相色谱法，分析残存的棕榈仁油低于3％而确认的，过量的胺是通过进行减压而被馏去的。
合成例4(月桂酸酰胺丙基乙基醚的合成)
在与合成例1中所用容器相同的反应容器中，加入月桂酸甲酯214g(1摩尔)和3-乙氧基丙基胺113.5g(Mw103.2、1.1摩尔)，一边通入氮气，一边升温至95℃，添加28％的甲醇钠5g，然后保持3小时。反应结束是通过用气相色谱法，分析残存的月桂酸甲酯低于3％而确认的，过量的胺是通过进行减压而被馏去的。
合成例5(月桂酸酰胺丙基2-乙基己基醚的合成)
在与合成例1中所用容器相同的反应容器中，加入月桂酸甲酯214g(1摩尔)和3-(2-乙基己基氧基)丙基胺206g(Mw187.3、1.1摩尔)，一边通入氮气，一边升温至95℃，添加28％的甲醇钠5g，然后保持3小时。反应结束是通过用气相色谱法，分析残存的月桂酸甲酯低于3％而确认的，过量的胺是通过进行减压而被馏去的。
合成例6(椰子脂肪酸酰胺丙基异丙基醚的合成)
在与合成例1中所用容器相同的反应容器中，加入椰子油217g(0.33摩尔)和3-异丙基氧基丙基胺127.5g(Mw117.1、1.09摩尔)，一边通入氮气，一边升温至95℃，添加28％的甲醇钠5g，然后保持3小时。反应结束是通过用气相色谱法，分析残存的椰子油低于3％而确认的，过量的胺是通过进行减压而被馏去的。
合成例7(月桂酸酰胺异丙基甲基醚的合成)
在与合成例1中所用容器相同的反应容器中，加入月桂酸200g(1摩尔)和2-甲氧基异丙基胺98g(Mw89.1、1.1摩尔)，一边通入氮气，一边用2小时升温至165℃，然后熟化2小时后，用30分钟滴入2-甲氧基异丙基胺30g，保持3小时。反应结束是通过用气相色谱法，分析残存的月桂酸低于3％而确认的，过量的胺是通过进行减压而被馏去的。
所得的月桂酸酰胺异丙基甲基醚的SV(皂化值)为8.0，总胺值为4.0，同时得到如图2所示的红外线吸收光谱。
合成例8(棕榈仁脂肪酸酰胺丙基异丙基醚的合成)
在与合成例1中所用容器相同的反应容器中，加入棕榈仁油226.4g(0.33摩尔)和3-异丙基氧基丙基胺97g(1.09摩尔)，一边通入氮气，一边升温至95℃，添加28％的甲醇钠5g，然后保持3小时。反应结束是通过用气相色谱法，分析残存的棕榈仁油低于3％而确认的，过量的胺是通过进行减压而被馏去的。
合成例9(月桂酸酰胺丙基异丙基醚的合成)
在与合成例1中所用容器相同的反应容器中，加入月桂酸甲酯214g(1摩尔)和3-异丙基氧基丙基胺129g(1.10摩尔)，一边通入氮气，一边升温至95℃，添加28％的甲醇钠5g，然后保持3小时。反应结束是通过用气相色谱法，分析残存的月桂酸甲酯低于3％而确认的，过量的胺是通过进行减压而被馏去的。
合成例10(椰子脂肪酸酰胺丙基丙基醚的合成)
在与合成例1中所用容器相同的反应容器中，加入椰子油217g(0.33摩尔)和3-丙基氧基丙基胺127.5g(Mw117.1、1.09摩尔)，一边通入氮气，一边升温至95℃，添加28％的甲醇钠5g，然后保持3小时。反应结束是通过用气相色谱法，分析残存的椰子油低于3％而确认的，过量的胺是通过进行减压而被馏去的。
在合成例2～10中，均通过测定的与合成例1相同的皂化值和总胺值以及红外线吸收光谱确认各自的标记化合物。
实施例1
对于按照表1所示的浓度在聚氧化亚乙基(平均EO加成摩尔数＝2)月桂基醚硫酸钠中配合从通过合成例1～10得到的脂肪酸酰胺醚型化合物和表1中所示比较化合物中选择的增粘剂而得的水溶液，在下述条件下测定其粘度。同时，对于各增粘剂，通过毛细管加热法测定其熔点，把结果出示在表1中。
<测定粘度的条件>
增粘剂和表面活性剂的合计浓度：20重量％
测定pH：7.0
测定温度：25℃
粘度计：B型粘度计
表1
  增粘剂   粘度(mPa·s)   熔点(℃)
  配合量*(重量％)
  0   1   3   5
本发明品   合成例1的脂肪酸酰胺醚型化合物 8 33 950 21000 52
  合成例2的脂肪酸酰胺醚型化合物   8   25   250   6500   30
  合成例3的脂肪酸酰胺醚型化合物 8 30 520 11000 33
  合成例4的脂肪酸酰胺醚型化合物   8   45   1900   20000   47
  合成例5的脂肪酸酰胺醚型化合物   8   31   290   18500   43
  合成例6的脂肪酸酰胺醚型化合物 8 31 1100 7800 21
  合成例7的脂肪酸酰胺醚型化合物 8 27 1050 11500 43
  合成例8的脂肪酸酰胺醚型化合物合成例9的脂肪酸酰胺醚型化合物 8 30 1250 18500 21
8 31 750 12000 41
  合成例10的脂肪酸酰胺醚型化合物 8 28 470 5500 29
  比较品   月桂酸二乙醇酰胺   8   20   156   3600   -
椰子脂肪酸单乙醇酰胺 8 35 1500 13000 70
  月桂酸单乙醇酰胺   8   38   1800   白浊   90
*：水溶液中的增粘剂的浓度
实施例2(评定表面活性能)
在装有离子交换水50g的烧杯中加入菜籽油0.5g以及通过合成例1～10所得的脂肪酸酰胺醚型化合物0.1g，用手动搅拌器搅拌1分钟后，静止放置10分钟，通过目视观察菜籽油的乳化状态，按照下述标准进行评定。
<评定标准>
×：分离，○：白浊分散
表2
  合成例1的脂肪酸酰胺醚型化合物 ○
  合成例2的脂肪酸酰胺醚型化合物 ○
  合成例3的脂肪酸酰胺醚型化合物 ○
  合成例4的脂肪酸酰胺醚型化合物 ○
  合成例5的脂肪酸酰胺醚型化合物 ○
  合成例6的脂肪酸酰胺醚型化合物 ○
  合成例7的脂肪酸酰胺醚型化合物 ○
  合成例8的脂肪酸酰胺醚型化合物 ○
  合成例9的脂肪酸酰胺醚型化合物 ○
  合成例10的脂肪酸酰胺醚型化合物 ○
由表2可以确认，用合成例得到的任何一种化合物都具有表面活性能。

Claims (7)

1.增粘剂，它含有通式(1)所示的脂肪酸酰胺醚型化合物，
Figure C028220600002C1
式中，R1表示未取代的或者被至少一个羟基取代的碳数为5～21的直链或带支链的烷基或烯基，R2表示碳数为1～12的直链或带支链的烷基，R3表示碳数为2～12的亚烷基。
2.增粘剂，它含有通式(1-1)所示的脂肪酸酰胺醚型化合物，
Figure C028220600002C2
式中R1和R2表示与上述权利要求1相同的含义。
3.增粘剂，它含有通式(1-2)所示的脂肪酸酰胺醚型化合物，
Figure C028220600002C3
式中R1和R2表示与上述权利要求1相同的含义。
4.表面活性剂组合物，它含有权利要求1～3任意一项中所述的增粘剂和至少一种表面活性剂。
5.根据权利要求4所述的表面活性剂组合物，其中，表面活性剂为阴离子表面活性剂。
6.通式(1)所示脂肪酸酰胺醚型化合物作为增粘剂使用的用途，
式中，R1表示未取代的或者被至少一个羟基取代的碳数为5～21的直链或带支链的烷基或烯基，R2表示碳数为1～12的直链或带支链的烷基，R3表示碳数为2～12的亚烷基。
7.增粘的方法，它是混合通式(1)所示脂肪酸酰胺醚型化合物和表面活性剂而对表面活性剂进行增粘的方法，
Figure C028220600003C1
式中，R1表示未取代或者被至少一个羟基取代的碳数为5～21的直链或带支链的烷基或烯基，R2表示碳数为1～12的直链或带支链的烷基，R3表示碳数为2～12的亚烷基。
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