JP2000345191A - 界面活性剤 - Google Patents
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Abstract
及び乳化重合用の界面活性剤として有用な界面活性剤の
提供。 【解決手段】 式(I)で表される化合物からなる陰イ
オン界面活性剤、この化合物からなる乳化重合用界面活
性剤、及びこの化合物を含有する洗浄剤組成物。 RO-(EO)x-(PO)y-(EO)z-A (I) 〔式中、R は炭素数8〜24の脂肪族炭化水素基、 EO は
オキシエチレン基、POはオキシプロピレン基、x及びz
はそれぞれ1〜50の数、yは1〜50の数、A は対イオン
を含むアニオン基を示す。尚、(EO)x、(PO)y、(EO)z は
この順にブロック結合している。〕
Description
更に詳しくは洗浄用及び乳化重合用の界面活性剤として
有用な新規陰イオン界面活性剤に関する。
キシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩は、電
解質の影響を受けにくく、優れたカルシウム石鹸分散剤
で、水の硬度の影響も受けにくい界面活性剤で、洗浄剤
用途を中心に広い分野で用いられている。しかし、ポリ
オキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩は、
水溶液濃度27重量%以上の領域ではゲル化相を形成する
ため、取り扱い可能な粘度を有する30重量%以上の高濃
度水溶液を調製するのが困難であった。
剤に用いる場合アルキルスルホン酸塩やアルキル硫酸エ
ステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等の
成分を配合して用いられるが、高濃度化するためには、
他の成分を大量に用いるか、可溶化剤の配合が必要であ
った。
ルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル
塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステ
ル塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル
硫酸エステル塩、高級脂肪酸塩等の陰イオン界面活性剤
が用いられ、取り扱い性を良くするため、低濃度の水溶
液として使用するのが一般的である。
る性能は、高濃度でかつ取り扱いやすいこと、及び重合
時の安定性やエマルジョンの機械的安定性が良好である
こと、エマルジョンの粒径が小さく、粘度が低いこと、
更には環境問題が発生しないこと等であるが、これらの
性能を全て満足する界面活性剤は得られていない。
溶液でもゲル化を起こさない陰イオン界面活性剤を提供
することにあり、特に洗浄剤用界面活性剤や乳化重合用
界面活性剤としての性能を全て満足する界面活性剤を提
供することにある。
される化合物(以下化合物(I)という)からなる陰イ
オン界面活性剤を提供する。
オキシエチレン基、POはオキシプロピレン基、x及びz
はそれぞれエチレンオキサイドの平均付加モル数を示す
1〜50の数、yはプロピレンオキサイドの平均付加モル
数を示す1〜50の数、A は対イオンを含むアニオン基を
示す。尚、(EO)x、(PO)y、(EO)z はこの順にブロック結
合している。〕また、本発明は、化合物(I)からなる
乳化重合用界面活性剤、及び化合物(I)を含有する洗
浄剤組成物を提供する。
れる対イオンを含むアニオン基として、
(EO)x-(PO)y-(EO)z− 又は −OMを示し、R, EO, PO,
x,y及びzは前記の意味を示す。)が挙げられ、M で
示される1価のカチオンとして、ナトリウム、カリウム
等のアルカリ金属;アンモニウム;アルカノールアミン
等のアミンが挙げられ、アルカリ金属、特にナトリウム
が好ましい。
の脂肪族炭化水素基で、x及びzが1〜20の数、yが1
〜10の数、Aが −SO3Mである化合物が好ましく、すべて
の濃度範囲の水溶液でゲル化を起こさないことから、R
が炭素数12〜18のアルキル基又はアルケニル基で、x及
びzが1〜10の数、yが3〜6の数、Aが −SO3Mである
化合物が特に好ましい。
重量%濃度において容易に取り扱い可能な低粘度の水溶
液(300mPa・s 以下)を形成する。さらに驚くべきこと
に上記の特に好ましい範囲における界面活性剤水溶液は
強いゲル化を起こさず、全ての濃度範囲において取扱い
可能な粘度(1000 mPa・s 以下)の水溶液となる。
ルにエチレンオキサイド、次にプロピレンオキサイド、
更にエチレンオキサイドを、エチレンオキサイド及びプ
ロピレンオキサイドの付加モル数が上記範囲になるよう
に順に付加させた後、スルファミン酸、硫酸、クロルス
ルホン酸、三酸化イオウ等の硫酸化剤で硫酸エステル化
するか、五酸化リン等のリン酸化剤でリン酸エステル化
するか、あるいはモノクロロ酢酸塩等でカルボキシメチ
ル化した後、中和してナトリウム、カリウム等のアルカ
リ金属塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩等と
することにより得られる。
は、各種洗浄剤用、乳化重合用の界面活性剤として用い
られるが、特に乳化重合に使用すると、エマルジョン粘
度の低減も可能となり、高樹脂分のエマルジョンの製造
が可能となる。
単量体の具体例を挙げれば、スチレン、αーメチルスチ
レン、クロロスチレン等の芳香族ビニル単量体:アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等の
アクリル酸エステル類:メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル等のメタクリル酸エステル類:塩化ビニル、
臭化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル及び
ハロゲン化ビニリデン類:酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル等のビニルエステル類:アクリロニトリル、メタク
リロニトリル等のニトリル類:ブタジエン、イソプレン
等の共役ジエン類等である。これらの単量体は単独で
も、2種以上を併用してもよい。化合物(I)は単量体
100 重量部に対して 0.1〜20重量部、特に 0.5〜5重量
部の範囲で用いるのが好ましい。
チレンオキサイド付加モル数0〜100) アルキル又はア
ルケニル(アルキル又はアルケニル基の炭素数12〜24)
エーテル等の非イオン界面活性剤と併用することもでき
る。更に水溶性保護コロイド等を併用することもでき
る。
に制限がなく、モノマーの量は全系に対して20〜70重量
%、特に40〜50重量%が好ましい。またモノマー滴下
法、モノマー一括仕込み法、プレエマルジョン法等のい
ずれの乳化重合法にも用いることができる。
成物は、アルキルスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル
塩等の陰イオン界面活性剤;ポリオキシアルキレンアル
キルエーテル、アルカノールアミド等の非イオン界面活
性剤;エチレンジアミン四酢酸塩、クエン酸塩、ポリア
クリル酸塩等の金属イオン捕捉剤;炭酸塩、ケイ酸塩、
ゼオライト等のビルダー等を配合することができる。本
発明の洗浄剤組成物中の化合物(I)の配合量は、5〜
50重量%、特に30〜50重量%が好ましい。
の他、精錬剤、防錆剤、分散剤、脱墨剤、金属脱脂剤等
にも使用できる。
の計量槽の付いた5リットルの回転攪拌式オートクレー
ブ中にラウリルアルコール〔「商品名カルコール209
8」、花王(株)製〕を 500g、水酸化カリウムを 3.0
g仕込み、窒素置換を行った後 110℃に昇温し、5.33kP
a で1時間脱水を行った。次に 150℃に昇温し、エチレ
ンオキサイドを0.34MPa の圧力で 237gオートクレーブ
中に導入し、圧力が低下して一定になるまで反応させた
後、 120℃に冷却してプロピレンオキサイド 312gをオ
ートクレーブ中に0.34MPa の圧力で導入した。エチレン
オキサイドの場合と同様に圧力が低下し一定になるまで
反応させた。その後、再び150℃に昇温し、エチレンオ
キサイドを 355g導入し、圧力が低下して一定になるま
で反応させた。反応終了後、酢酸で中和し、ポリオキシ
アルキレンラウリルエーテル濃度5重量%の時のpHが6.
0 となる様に調整した。温度を低下させたサンプルを抜
き出し、約1.2 kgのポリオキシアルキレンラウリルエー
テルを得た。このポリオキシアルキレンラウリルエーテ
ルを薄膜式硫酸化装置を用いて、乾燥空気で希釈した無
水硫酸ガスで反応モル比(SO3/ポリオキシアルキレンラ
ウリルエーテル)1.0 で硫酸化した。
ーテル硫酸エステルを、中和後のポリオキシアルキレン
ラウリルエーテル硫酸塩の濃度が30重量%の水溶液とな
る様、苛性ソーダ水溶液中に攪拌下、添加し、20〜50℃
で中和を行い、ポリオキシアルキレンラウリルエーテル
硫酸Na濃度10重量%時のpHが7.0 となる様調整した。
剤を得た。
アルコール〔「商品名カルコール2474」、花王(株)
製〕を原料アルコールとして使用した。 *2:ラウリルアルコールとトリデシルアルコールの混合
アルコール〔「商品名オキソコール1213」、協和発酵工
業(株)製〕を原料アルコールとして使用した。
れた陰イオン界面活性剤について、下記方法で粘度を評
価し、また洗浄性試験を行った。結果を表2に示す。
粘度型〔東機産業(株)製:VISCONIC-EMD〕を用いて、
25℃における各界面活性剤の30重量%水溶液の粘度を測
定した。粘度の評価基準は、粘度 1000mPa・s 以下のも
のを○、粘度 1000mPa・s を超え10000mPa・s 以下のも
のを△、粘度10000mPa・s を超えたものを×とした。
試験は、JIS K3362 7.2 「台所用合成洗剤の洗浄力評価
方法」に規定の方法に従ったリーナッツ試験法によって
行った。本試験では、牛脂と大豆油各20g、オレイン酸
モノグリセライド0.25gを 174gのクロロホルムに溶解
し、汚こう浴を調製した。この汚こうをスライドガラス
に付着させ、試験片を作製した。次式により洗浄率を算
出した。
の汚こう付着量)/洗浄前の汚こう付着量 6枚のスライドガラスの洗浄率の平均値をもって、洗浄
試験の洗浄率とした。洗浄性の評価基準は洗浄率80%以
上を○、洗浄率50%以上80%未満を△、洗浄率50%未満
を×とした。
陰イオン界面活性剤、及び比較の陰イオン界面活性剤を
用い、下記に示す一括仕込法により乳化重合を行い、得
られたポリマーエマルジョンを下記方法で評価した。結
果を表3に示す。
網でろ過し、重合後の反応器壁や攪拌羽根等に付着した
凝集物も集めて同様にろ過し、水洗後26.6kPa、105 ℃
で2時間乾燥・秤量して、凝集物量を求めた。使用した
モノマーの総量に対する凝集物の重量%で、重合安定性
を表した。
g、1000r/min の条件で5分間回転させ、生成した凝集
物を 200メッシュのステンレス製金網でろ過し、ろ過残
渣を水洗後に26.6kPa 、105 ℃で乾燥・秤量して、ポリ
マーに対する重量%で表示した。
温度25℃、回転数12r/min で測定した。
用して、ポリマーエマルジョン粒子の平均粒径を測定し
た。
オン交換水295.83g、30重量%界面活性剤水溶液29.17
g、過硫酸カリウム0.35gを仕込み、窒素気流中で30分
間攪拌した。スチレンモノマー172.4 gとメタクリル酸
2.6 gを上記フラスコに仕込んだ後、65℃の水浴に入れ
昇温した。フラスコ内の温度が約62℃に達したところ
で、重合反応が開始した。フラスコ内の温度を65±2℃
に5時間保ち、重合反応を完結させ、ポリマーエマルジ
ョンを得た。
陰イオン界面活性剤、及び比較の陰イオン界面活性剤を
用い、下記に示すモノマー滴下法により乳化重合を行
い、得られたポリマーエマルジョンを上記方法で評価し
た。結果を表4に示す。
イオン交換水295.83g、30重量%界面活性剤水溶液29.1
7 g、過硫酸カリウム0.35gを仕込み、窒素気流中で30
分間攪拌した。アクリル酸0.9 gとアクリル酸ブチル 1
74.1gを混合し、この混合モノマーの8.75gを上記フラ
スコに仕込んだ後、60℃の水浴に入れ昇温した。58℃に
達したところで、残りの混合モノマーを2時間かけて滴
下した。この間フラスコ内の温度を60±2℃に保った。
滴下終了後3時間60℃に保ち熟成した後、室温まで冷却
し、ポリマーエマルジョンを得た。
起こさず、高濃度洗浄剤組成物の配合に適し、かつ乳化
重合に用いた際に重合時の安定性やエマルジョンの機械
的安定性が良好で、粒径が小さく、粘度が低いエマルジ
ョンが得られる界面活性剤を提供することができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 式(I)で表される化合物からなる陰イ
オン界面活性剤。 RO-(EO)x-(PO)y-(EO)z-A (I) 〔式中、R は炭素数8〜24の脂肪族炭化水素基、 EO は
オキシエチレン基、POはオキシプロピレン基、x及びz
はそれぞれエチレンオキサイドの平均付加モル数を示す
1〜50の数、yはプロピレンオキサイドの平均付加モル
数を示す1〜50の数、A は対イオンを含むアニオン基を
示す。尚、(EO)x、(PO)y、(EO)z はこの順にブロック結
合している。〕 - 【請求項2】 A で示される対イオンを含むアニオン基
が、 【化1】 (ここで、M は1価のカチオン、Qは RO-(EO)x-(PO)y-
(EO)z− 又は −OMを示し、R, EO, PO, x,y及びzは
前記の意味を示す。)である請求項1記載の陰イオン界
面活性剤。 - 【請求項3】 請求項1記載の式(I)で表される化合
物からなる乳化重合用界面活性剤。 - 【請求項4】 請求項1記載の式(I)で表される化合
物を含有する洗浄剤組成物。
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