JP2006096704A

JP2006096704A - 非イオン性界面活性剤

Info

Publication number: JP2006096704A
Application number: JP2004285091A
Authority: JP
Inventors: Hidefumi Tochigi; 秀文栩木; Mimasaka Nanba; 美作難波
Original assignee: NOF Corp
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2006-04-13

Abstract

【課題】低起泡性でありながら、浸透性に非常に優れ、素早く汚れに浸透してこれを除去し、すすぎ工程が短くてすむ、工業用および家庭用洗浄剤に用いることができる非イオン性界面活性剤を提供すること。
【解決手段】下記一般式（Ｉ）
【化１】

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２は炭素数１〜５のアルキル基を表し、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を表し、ｍ＋ｎは１〜３０）
で表される非イオン性界面活性剤。
【選択図】なし

Description

本発明は非イオン性界面活性剤に関するものである。

従来、濡れがよく浸透性の良好な非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンモノアルキルエーテルやポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルが挙げられる。これらの界面活性剤は、基質の微細な間隙に入り込み、汚れや汚れと基質との界面に浸透する能力が良好であることから工業用および家庭用洗浄剤として使用されてきた。しかしながら、これらは起泡性が高く、使用する上で制限があった。特に、激しい撹拌や噴霧など泡が発生しやすい使用条件下では泡が多量に発生し、生産性に重大な影響を及ぼすために、低起泡性が要求される。
そのため、上記問題点を解決するために種々の提案がなされている。例えば、エチレンオキシドと、プロピレンオキシドやブチレンオキシドを共重合したポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルが開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。しかしながら、これらの方法によっても低起泡性が十分に満足されているとは言いがたく、さらなる性能の向上が望まれている。

特開平１０−１９２６８５号公報特開２０００−１６９８８１号公報

本発明の目的は、低起泡性でありながら、浸透性に非常に優れ、素早く汚れに浸透してこれを除去し、すすぎ工程が短くてすむ、工業用および家庭用洗浄剤に用いることができる非イオン性界面活性剤を提供することにある。

本発明者らは鋭意検討した結果、下記の一般式（Ｉ）で示される特定の構造を有する界面活性剤が、低起泡性であると同時に浸透性に極めて優れることを見出した。

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２は炭素数１〜５のアルキル基を表し、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を表し、ｍ＋ｎは１〜３０）で表される非イオン性界面活性剤。

本発明の非イオン性界面活性剤は、低起泡性でありながら浸透性に非常に優れるため、すすぎ工程が短くてすむ工業用および家庭用洗浄剤において好適に使用できる。また、濡れが良好なのでインク、有機顔料、無機顔料の分散剤や分散助剤など多くの分野に好適に使用できる。

式（Ｉ）で表される非イオン性界面活性剤のＲ^１およびＲ^２は炭素数１〜５のアルキル基であり、同一でも異なっていても良い。Ｒ^１、Ｒ^２としては例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。この中でも特に、炭素数２〜５のアルキル基が好ましい。Ｒ^１およびＲ^２の炭素数が５を超えると起泡性が高まるため好ましくない。

式（Ｉ）で表される非イオン性界面活性剤のＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を表す。具体的にはオキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシテトラメチレン基が挙げられ、これらの１種または２種以上の混合付加物でもよく、２種以上のときはランダム状付加体であってもブロック状付加体であってもよい。
好ましくはオキシエチレン基である。
式（Ｉ）におけるｍ及びｎは炭素数２〜４のオキシアルキレン基の平均付加モル数であって、ｍ＋ｎは１〜３０であり、好ましくは１〜１０、より好ましくはｍ＋ｎは２〜１０である。ｍ＋ｎが３０を超えると親水性が高まり、浸透性が低下するので好ましくない。
ｍ＋ｎが１より小さいと水溶性が低下してしまうので好ましくない。

本発明で、式（Ｉ）で表される非イオン性界面活性剤は、公知の方法で製造できる。例えば、塩基性触媒存在下、加熱しながら、式（II）で表されるジオールにアルキレンオキシドを添加させて反応させることにより製造できる。前記塩基性触媒としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシド、カリウム−ｔ−ブトキシド、金属ナトリウム等を用いることができる。また、上記の反応における温度としては８０〜１６０℃、反応圧力としては０．２〜２ＭＰａで反応させることができる。また、上記塩基性触媒の代わりにルイス酸触媒を用いて製造することもできる。ルイス酸触媒としては例えば三フッ化ホウ素もしくはその錯体、または塩化第二スズなどを用いることができる。その場合、反応における温度としては０〜１３０℃、反応圧力としては０．１〜２ＭＰａで反応させることができる。

（式中、Ｒ^１およびＲ^２は炭素数１〜５のアルキル基を表す）

本発明の非イオン性界面活性剤は、工業用および家庭用洗浄剤として好適に使用できる。洗浄剤として使用するにあたっては、本発明の非イオン性界面活性剤に加えて、本発明の効果を損なわない範囲で、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、本発明以外の非イオン性界面活性剤等の他の界面活性剤が配合されてもよい。また、必要に応じて低級アルコール、ポリアルキレングリコール、グリコールエーテル系溶剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤などを同時に用いてもよい。

また、本発明の非イオン性界面活性剤は、インク、有機顔料、無機顔料の分散剤、分散助剤、濡れ剤などに好適に使用できる。分散剤として使用するにあたっては、添加量は好ましくは０．００１〜１０重量％、より好ましくは０．０１〜５重量％である。
本発明の非イオン性界面活性剤は、低起泡性でありながら浸透性に非常に優れるため、すすぎ工程が短く、表面に水滴痕が残らない工業用および家庭用洗浄剤として好適に使用できる。また、濡れも良好なのでインク、有機顔料、無機顔料の分散剤や分散助剤など多くの分野に好適に使用できる。

以下に、本発明について実施例を挙げて具体的に説明する。
実施例１
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール８００ｇおよび水酸化カリウム１．５ｇを５Ｌオートクレーブに仕込み、乾燥窒素で置換してから１３０℃に昇温した。エチレンオキシド４４０ｇをオートクレーブ内圧が０．４ＭＰａ以上にならないようにして、４時間かけて徐々に圧入した。圧入終了後、オートクレーブ内圧低下が見られなくなるまで反応を行った後、減圧下で窒素バブリングを行って未反応エチレンオキシドを除去した。３８％塩酸２．５ｇで中和後、ろ過し、１１８０ｇの２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールエチレンオキシド２モル付加物を得た。

実施例２
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール８００ｇおよび水酸化カリウム１．７ｇを５Ｌオートクレーブに仕込み、乾燥窒素で置換してから１３０℃に昇温した。エチレンオキシド８８０ｇをオートクレーブ内圧が０．４ＭＰａ以上にならないようにして、７時間かけて徐々に圧入した。圧入終了後、オートクレーブ内圧低下が見られなくなるまで反応を行った後、減圧下で窒素バブリングを行って未反応エチレンオキシドを除去した。３８％塩酸２．９ｇで中和後、ろ過し、１６００ｇの２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールエチレンオキシド４モル付加物を得た。

実施例３
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール７００ｇおよび水酸化カリウム２．３ｇを５Ｌオートクレーブに仕込み、乾燥窒素で置換してから１２０℃に昇温した。プロピレンオキシド５１０ｇをオートクレーブ内圧が０．４ＭＰａ以上にならないようにして、５時間かけて徐々に圧入した。圧入終了後、オートクレーブ内圧低下が見られなくなるまで反応を行った。さらに、１３０℃に昇温してから、エチレンオキシド１１６０ｇをオートクレーブ内圧が０．４ＭＰａ以上にならないようにして、７時間かけて徐々に圧入した。圧入終了後、オートクレーブ内圧低下が見られなくなるまで反応を行った。減圧下で窒素バブリングを行って未反応エチレンオキシドを除去した。３８％塩酸３．９ｇで中和後、ろ過し、２２５０ｇの２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールプロピレンオキシド２モルエチレンオキシド６モルブロック付加物を得た。

実施例４
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール６００ｇおよび水酸化カリウム２．７ｇを５Ｌオートクレーブに仕込み、乾燥窒素で置換してから１２０℃に昇温した。ブチレンオキシド５４０ｇをオートクレーブ内圧が０．４ＭＰａ以上にならないようにして、６時間かけて徐々に圧入した。圧入終了後、オートクレーブ内圧低下が見られなくなるまで反応を行った。さらに、１３０℃に昇温してから、エチレンオキシド１６５０ｇをオートクレーブ内圧が０．４ＭＰａ以上にならないようにして、１０時間かけて徐々に圧入した。圧入終了後、オートクレーブ内圧低下が見られなくなるまで反応を行った。減圧下で窒素バブリングを行って未反応エチレンオキシドを除去した。３８％塩酸４．６ｇで中和後、ろ過し、２６６０ｇの２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールブチレンオキシド２モルエチレンオキシド１０モルブロック付加物を得た。

比較例１
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール２００ｇおよび水酸化カリウム１．５ｇを５Ｌオートクレーブに仕込み、乾燥窒素で置換してから１３０℃に昇温した。エチレンオキシド１８７０ｇをオートクレーブ内圧が０．４ＭＰａ以上にならないようにして、１０時間かけて徐々に圧入した。圧入終了後、オートクレーブ内圧低下が見られなくなるまで反応を行った後、減圧下で窒素バブリングを行って未反応エチレンオキシドを除去した。３８％塩酸２．５ｇで中和後、ろ過し、１９６０ｇの２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールエチレンオキシド３４モル付加物を得た。

比較例２
ドバノール２３（三菱化学（株）製、１−ドデカノールとその分岐異性体、１−トリデカノールとその分岐異性体の混合物）５００ｇおよび水酸化カリウム２．８ｇを５Ｌオートクレーブに仕込み、乾燥窒素で置換してから１２０℃に昇温した。プロピレンオキシド６００ｇをオートクレーブ内圧が０．４ＭＰａ以上にならないようにして、３時間かけて徐々に圧入した。圧入終了後、オートクレーブ内圧低下が見られなくなるまで反応を行った。さらに、１３０℃に昇温し、エチレンオキシド１２５０ｇをオートクレーブ内圧が０．４ＭＰａ以上にならないようにして、７時間かけて徐々に圧入した。圧入終了後、オートクレーブ内圧低下が見られなくなるまで反応を行った。減圧下で窒素バブリングを行って未反応エチレンオキシドを除去した。３８％塩酸４．８ｇで中和後、ろ過し、２２００ｇのドバノール２３のプロピレンオキシド４モルエチレンオキシド１１モルブロック付加物を得た。

比較例３
ドバノール２３（三菱化学（株）製、１−ドデカノールとその分岐異性体、１−トリデカノールとその分岐異性体の混合物）５００ｇおよび水酸化カリウム２．８ｇを５Ｌオートクレーブに仕込み、乾燥窒素で置換してから１２０℃に昇温した。プロピレンオキシド６００ｇをオートクレーブ内圧が０．４ＭＰａ以上にならないようにして、３時間かけて徐々に圧入した。圧入終了後、オートクレーブ内圧低下が見られなくなるまで反応を行った。さらに、ブチレンオキシド３７０ｇをオートクレーブ内圧が０．４ＭＰａ以上にならないようにして、３時間かけて徐々に圧入した。圧入終了後、オートクレーブ内圧低下が見られなくなるまで反応を行った。さらに、１３０℃に昇温し、エチレンオキシド１２５０ｇをオートクレーブ内圧が０．４ＭＰａ以上にならないようにして、８時間かけて徐々に圧入した。圧入終了後、オートクレーブ内圧低下が見られなくなるまで反応を行った。減圧下で窒素バブリングを行って未反応エチレンオキシドを除去した。３８％塩酸４．８ｇで中和後、ろ過し、２５６０ｇのドバノール２３のプロピレンオキシド４モルブチレンオキシド２モルエチレンオキシド１１モルブロック付加物を得た。

実施例および比較例の界面活性剤について、下記の項目について評価を行なった。結果を表１に示す。
泡立ち：１００ｍＬサンプル瓶に各試料の０．１重量％水溶液７０ｍＬを入れ、手で激しく１０回振とう後、静置し、泡が消滅するまでの時間を測定した。
浸透性試験：各試料の０．１重量％水溶液を調製し、その１ｍＬを１００ｍＬサンプル瓶に入れた。温度２５℃にて、１ｃｍ×１０ｃｍのろ紙をこのサンプル瓶に設置し、下端を水溶液に浸漬して、ろ紙に染み込んだ水溶液が水面から４ｃｍの高さに達するまでの時間を測定した。

注．ＥＯ：オキシエチレン基、ＰＯ：オキシプロピレン基、ＢＯ：オキシブチレン基
表１の結果から、本発明の化合物が低起泡性でありながら浸透性に非常に優れることがわかる。
一方、比較例１ではオキシアルキレン鎖が長すぎるため、浸透性、低起泡性ともに劣っていた。また、長鎖モノオールにアルキレンオキシドを付加した比較例２、３も浸透性、起泡性ともに劣っていた。

Claims

下記の一般式（Ｉ）

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２は炭素数１〜５のアルキル基を表し、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を表し、ｍ＋ｎは１〜３０）
で表される非イオン性界面活性剤。
ＡＯがオキシエチレン基である、請求項１記載の一般式（Ｉ）で表される非イオン性界面活性剤。