JP2013194118A - 界面活性剤混合物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)非イオン界面活性剤、(B)無水硫酸を反応することで調製された、スルホン酸基又は硫酸基を有する陰イオン界面活性剤の酸型前駆体、及び(C)(B)の中和剤、を含む原料を混合して、(B)の中和物を含む混合物を得ること、前記混合物から、水分量が15質量%以下の懸濁した混合物を得ること、前記懸濁した混合物から、(A)と(B)の中和物とを含む連続相とそれ以外の相とを分離すること、を行う、流動性の界面活性剤混合物の製造方法。
【選択図】なし
Description
前記混合物から、水分量が15質量%以下の懸濁した混合物を得ること、
前記懸濁した混合物から、(A)成分と(B)成分の中和物とを含む連続相とそれ以外の相とを分離すること、
を行う、流動性の界面活性剤混合物の製造方法に関する。
(A)非イオン界面活性剤、(B)無水硫酸を反応することで調製された、スルホン酸基又は硫酸基を有する陰イオン界面活性剤の酸型前駆体、及び(C)(B)の中和剤、を含む原料(以下、混合原料という)を混合して、(B)の中和物を含む混合物を得ること、
前記混合物から、水分量が15質量%以下の懸濁した混合物を得ること、
前記懸濁した混合物から、(A)と(B)の中和物とを含む連続相とそれ以外の相とを分離すること、
分離により得られた(A)と(B)の中和物とを含む連続相からなる流動性の界面活性剤混合物に、水、水溶性有機溶剤、(A)及び(B)の中和物以外の洗浄成分、並びに任意の補助成分を混合すること、
を行う、液体洗浄剤組成物の製造方法に関する。
(A)非イオン界面活性剤、(B)無水硫酸を反応することで調製された、スルホン酸基又は硫酸基を有する陰イオン界面活性剤の酸型前駆体、及び(C)(B)を中和するアルカリ剤を含む成分から、水分量が15質量%以下の懸濁した混合物を得る工程
<工程2>
工程1で得られた懸濁した混合物を、(A)と(B)の中和物とを含む連続相が最上層となるように分離させる工程
<工程3>
前記最上層を回収して界面活性剤混合物を得る工程
本発明の工程1では、(A)成分、(B)成分及び(C)成分を混合する。その際、混合の順序は問わないが、(B)成分と(C)成分を混合する際に発生する中和熱を緩和し、また中和物がゲル化することを防ぐという点で、(A)成分と(B)成分を先に攪拌して混合し、その後、攪拌しながら(C)成分を加えて混合することが好ましい。また、混合物の懸濁の発生状況に応じて、懸濁のための任意の水を混合することができる。懸濁のための任意の水とは、(A)成分、(B)成分及び(C)成分を混合しても懸濁を生じない場合に、添加することで懸濁状態とできる水である。なお、この記載は既に懸濁状態になっている混合物に追加的に水を添加することを否定するものではない。興味深いことに、遊離硫酸又はその塩などの界面活性剤混合物ひいては液体洗浄剤組成物の安定性に影響する物質が存在する場合、水は界面活性剤混合物相に全部取り込まれることなく、遊離硫酸又はその塩を含有する水相として存在し、懸濁という相分離を生じる。
非イオン界面活性剤は、水酸基やエーテル結合などを親水基として有している界面活性剤であり、一般に洗浄剤に用いることが知られている非イオン界面活性剤を配合することができる。
R1O−[(C2H4O)m(AO)n]H (1)
〔式中、R1は炭素数8以上、22以下の鎖式炭化水素基、AOは炭素数3以上、5以下のオキシアルキレン基である。m、nは平均付加モル数であって、mは3以上、30以下の数、nは0以上、3以下の数である。AOとC2H4Oは、ランダム結合、ブロック結合又はランダム結合とブロック結合とが混合した結合である。AOとC2H4Oの結合の順序は問わない。〕
R1O−(C2H4O)mH (1−1)
R1O−(AO)n−(C2H4O)mH (1−2)
R1O−(C2H4O)m−(AO)nH (1−3)
R1O−[(C2H4O)m1・(AO)n]−(C2H4O)m2H (1−4)
R1O−(C2H4O)m1−[(AO)n・(C2H4O)m2]H (1−5)
R1O−(C2H4O)m1−(AO)n−(C2H4O)m2H (1−6)
R1O−(C2H4O)m1−[(AO)n・(C2H4O)m2](C2H4O)m3H (1−7)
〔式中、R1、m、n、AOは前記の意味であり、m1及びm2、m3は平均付加モル数であり、それぞれ、0ではない数であって、m=m1+m2又はm=m1+m2+m3である。“・”は(AO)と(C2H4O)がランダム結合であることを示す。また“−”で結合した(AO)と(C2H4O)はブロック結合であることを示す。〕
(B)成分は、無水硫酸を反応することで調製された、スルホン酸基又は硫酸基を有する陰イオン界面活性剤の酸型前駆体である。遊離硫酸は該酸型前駆体の合成過程において、無水硫酸を用いることによって生じる。合成過程でこれを十分に取り除くことは非常に困難である。遊離硫酸濃度は、製造する陰イオン界面活性剤の種類によって異なる。本発明の製造方法は、硫酸基よりもスルホン酸基を有する陰イオン界面活性剤の酸前駆体を用いる場合に効果を発揮する。具体的には(B)成分中の遊離硫酸濃度が0.5〜3質量%、更に1〜2質量%程度の場合に有効である。
(B)成分を中和するためのアルカリ剤としては、アルカリ金属の水酸化物、アミン化合物などを挙げることができる。アルカリ金属水酸化物を用いる場合は、水酸化カリウムが好ましい。本発明では(C)アルカリ剤として、高濃度界面活性剤系において、安定性の観点からアミン化合物が好ましい。アミン化合物としては、炭素数2〜4のヒドロキシアルキル基を1〜3有する1級から3級のアルカノールアミンが好ましく、このうちアルカノールはヒドロキシエチル基であるものがより好ましい。アルカノール基以外は水素原子又はメチル基が好ましい。アルカノールアミンとしては、2−アミノエタノール(以下、モノエタノールアミンという場合もある)、N−メチルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、イソプロパノールアミン混合物(モノ、ジ、トリの混合物)等のアルカノールアミンが挙げられる。この中でもモノエタノールアミンが好ましい。
次に工程2について説明する。
工程2は、工程1で得られた懸濁した混合物を、(A)と(B)の中和物とを含む連続相が最上層となるように分離させる工程であり、例えば、析出した塩又は水溶液を沈殿させ、層を形成させる工程である。沈殿させる方法としては、静置により沈降させる方法、遠心分離する方法などを挙げることができる。静置により沈降させる場合は、懸濁した混合物をそのまま長時間放置することにより分離する方法があり、沈降スピードを高めるために結晶の核物質を添加して結晶化を促進する方法などが考えられる。
次に工程3について説明する。
工程3は、工程2で生じた最上層を回収して界面活性剤混合物を得る工程である。最上層を回収する方法は問わないが、見かけ上、工程2と工程3が同時に連続的に行われているような方法を採用してもよい。例えば横型遠心分離機(関西遠心分離機製作所の製品を参照することができる)を用いる場合、連続的に上澄みだけを抽出することができる。
なお工程1で濁った系が得られ、工程2及び工程3の工程を経た後でも界面活性剤混合物の安定性が不十分であるような場合は、遊離硫酸又はその塩等が残存していることが考えられる。このような場合、工程3の後に下記工程4を行い、工程2、工程3を再度行うことが好ましい。なお本工程1〜3を一度行ってみて、工程1における水の添加による効果が望まれる場合は、工程1での水添加を必須成分とすることで解決することができる。工程4については、工程1の水による添加が不十分であると考えられる場合に採用する工程であってもよい。
<工程4>
工程3で得られた界面活性剤混合物に水を1質量%以上、15質量%以下の範囲で界面活性剤混合物が懸濁する程度で添加し、混合する工程。
すなわち、本発明では更に、工程4、工程2及び工程3の工程を複数回行う、界面活性剤混合物の製造方法、もまた開示する。
混合原料が、本発明の(A)成分、(B)成分及び(C)成分及び懸濁のための任意の水のみから構成されていれば、これらを混合し、相分離させることにより、(B)成分からの遊離硫酸とその塩などの固体成分(固体成分を含む液体相)だけを沈殿させて固液分離でき、水の含有量によっては、遊離硫酸とその塩が溶けた過剰の水が下層を形成することから液液分離をすることができる。
好ましくは10〜40℃(周囲温度)で、(A)成分、好ましくはポリオキシアルキレンアルキルエーテル、(B)成分、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸、及び(C)成分、好ましくはアルカノールアミンを混合する工程、
その際の混合割合は、(A)成分、(B)成分、(C)成分の合計中、(A)成分が40〜95質量%、(B)成分が4〜50質量%、(C)成分が1〜15質量%であることが好ましく、
(A)〜(C)成分の混合物が懸濁している場合はこれを懸濁した混合物とし、また、透明である場合は、水(懸濁のための水)を添加して懸濁した混合物として用い、懸濁した混合物を、例えば遠心分離により、(A)成分と(B)成分の中和物とを含む連続相である最上層と、その下方の層とに分離させる工程、及び
前記最上層を回収して、(A)成分と、(B)成分の中和物とを含む界面活性剤混合物を得る工程、
を有する、界面活性剤混合物の製造方法が挙げられる。そして得られる界面活性剤混合物中の水分量は10質量%以下が好ましく、遊離硫酸及び遊離硫酸塩の割合は遊離硫酸に換算して0.1質量%以下である。
前記混合物から、水分量が15質量%以下の懸濁した混合物を得ること、
前記懸濁した混合物から、(A)と(B)の中和物とを含む連続相とそれ以外の相とを分離すること、
分離により得られた(A)と(B)の中和物とを含む連続相からなる流動性の界面活性剤混合物に、水、水溶性有機溶剤、(A)及び(B)の中和物以外の洗浄成分、並びに任意の補助成分を混合すること、
を行う、液体洗浄剤組成物の製造方法を提供することができる。
(A−1):下記式で示される非イオン界面活性剤
R1O−(C2H4O)9−(C3H6O)2−(C2H4O)9H
R1は炭素数12の直鎖アルキル基及び炭素数14の直鎖のアルキル基であり、R1OHで示される脂肪族アルコールにエチレンオキシドを平均9モル付加させ、次にプロピレンオキシドを平均2モル付加させ、そしてエチレンオキシドを更に平均9モル付加させて得られた化合物。(A−1)中、水を1質量%以下含有するものである。また水以外の不純物や溶剤は1質量%未満である。
(A−2):ポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテル
ラウリルアルコールにエチレンオキシドを平均4モル付加させたもの。(A−2)中、水を1質量%以下含有するものである。また水以外の不純物や溶剤は1質量%未満である。)
(A−3):ポリオキシエチレン(6)ラウリルエーテル
ラウリルアルコールにエチレンオキシドを平均6モル付加させたもの。(A−2)中、水を1質量%以下含有するものである。また水以外の不純物や溶剤は1質量%未満である。
ラウリルベンゼンに無水硫酸を反応させて得られた化合物。(B−1)中の遊離硫酸又は硫酸塩は1.5質量%であり、水を1質量%以下含有するものである。また水以外の不純物や溶剤は石油エーテル可溶化分として2.5質量%である。
25℃(周囲温度)で、表1の組成1の割合で(A)〜(C)成分が合計100mlとなるように混合したところ、透明な溶液が得られた。該溶液90質量部に対して脱イオン水(懸濁のための水)を10質量部添加したところ、直ちに濁りを生じ、懸濁した混合物が得られた〔工程1〕。懸濁した混合物を遠心分離(温度:25℃、回転速度:10000rpm、遠心時間:60分)することにより、懸濁した混合物を上層と下層に分離させた〔工程2〕。上層の溶液を取り出し、本発明の流動性の界面活性剤混合物を得た〔以下、界面活性剤混合物(1)という〕〔工程3〕。界面活性剤混合物(1)は、(A)成分と、(B)の中和物とを含んでいる。なお、下層は水層であり、添加した(A)〜(C)成分と水の合計100質量部のうち1質量部(その内容は、水/硫酸塩(遊離硫酸は(C)の塩に換算する)の質量比がおよそ1/1)を占める割合であった。従って、(A)〜(C)成分と水の合計100質量部に対して0.5質量部に相当する遊離硫酸及び遊離硫酸と(C)成分の塩が、下層の水層に分離された。また界面活性剤混合物(1)中の遊離硫酸及び遊離硫酸と(C)成分との塩は、遊離硫酸に換算して0.1質量%以下であった。
25℃(周囲温度)で、表1の組成2の割合で(A)〜(C)成分が合計100mlとなるように混合したところ、懸濁液が得られた。懸濁液を遠心分離(温度:25℃、回転速度:10000rpm、遠心時間:60分)することにより、懸濁液は上層と下層に分離し、上層に均一かつ透明な流動性の界面活性剤混合物を得た〔以下、界面活性剤混合物(2)という〕が得られた。界面活性剤混合物(2)は、(A)成分と、(B)の中和物とを含んでいる。界面活性剤混合物(2)中の遊離硫酸及び遊離硫酸と(C)成分との塩は、遊離硫酸に換算して0.1質量%以下であった。
実施例2と同様にして、表1に示す配合原料から流動性の界面活性剤混合物(3)〜(6)を得た。界面活性剤混合物(3)〜(6)は、(A)成分と、(B)の中和物とを含んでいる。また、何れも、界面活性剤混合物中の遊離硫酸及び遊離硫酸と(C)成分との塩は、遊離硫酸に換算して0.1質量%以下であった。なお組成6については、水を当初から10質量%の割合で添加している。実施例3は組成3による界面活性剤混合物(3)、実施例4は組成4による界面活性剤混合物(4)、実施例5は組成5による界面活性剤混合物(5)、実施例6は組成6による界面活性剤混合物(6)を製造した。
下記、表2に本発明の界面活性剤混合物から得られた液体洗浄剤組成物を示す。これら液体洗浄剤組成物は、本発明の製造工程を経ることなく調製された界面活性剤混合物を用いた液体洗浄剤組成物よりも安定性に優れる。
(注2)液体洗浄剤組成物を調製する際に別途添加した水の割合であり、界面活性剤混合物中の水は除くものとする。
Claims (8)
- (A)非イオン界面活性剤、(B)無水硫酸を反応することで調製された、スルホン酸基又は硫酸基を有する陰イオン界面活性剤の酸型前駆体、及び(C)(B)の中和剤、を含む原料(以下、混合原料という)を混合して、(B)の中和物を含む混合物を得ること、
前記混合物から、水分量が15質量%以下の懸濁した混合物を得ること、
前記懸濁した混合物から、(A)と(B)の中和物とを含む連続相とそれ以外の相とを分離すること、
を行う、流動性の界面活性剤混合物の製造方法。 - 下記工程1〜工程3を有する、請求項1記載の界面活性剤混合物の製造方法。
<工程1>
(A)非イオン界面活性剤、(B)無水硫酸を反応することで調製された、スルホン酸基又は硫酸基を有する陰イオン界面活性剤の酸型前駆体、及び(C)(B)を中和するアルカリ剤を含む成分から、水分量が15質量%以下の懸濁した混合物を得る工程
<工程2>
工程1で得られた懸濁した混合物を、(A)と(B)の中和物とを含む連続相が最上層となるように分離させる工程
<工程3>
前記最上層を回収して界面活性剤混合物を得る工程 - (A)が下記一般式(1)で示される非イオン界面活性剤である、請求項1又は2記載の界面活性剤混合物の製造方法。
R1O−[(C2H4O)m(AO)n]H (1)
〔式中、R1は炭素数8以上、22以下の鎖式炭化水素基、AOは炭素数3以上、5以下のオキシアルキレン基である。m、nは平均付加モル数であって、mは3以上、30以下の数、nは0以上、3以下の数である。AOとC2H4Oは、ランダム結合、ブロック結合又はランダム結合とブロック結合とが混合した結合である。〕 - 混合原料中、(A)成分、(B)成分及び(C)成分の合計が90〜100質量%を占め、(A)/〔(B)+(C)〕が40/60〜95/5(質量比)である、請求項1〜3の何れかに記載の界面活性剤混合物の製造方法。
- 界面活性剤混合物中の遊離硫酸及び硫酸塩が、遊離硫酸に換算して0.1質量%以下である、請求項1〜4の何れかに記載の界面活性剤混合物の製造方法。
- (C)成分がアルカノールアミンである、請求項1〜5の何れかに記載の界面活性剤混合物の製造方法。
- 請求項1〜6の何れかに記載の製造方法によって得られた界面活性剤混合物、水、水溶性有機溶剤、(A)及び(B)の中和物以外の洗浄成分、並びに任意の補助成分を混合してなる、液体洗浄剤組成物。
- (A)非イオン界面活性剤、(B)無水硫酸を反応することで調製された、スルホン酸基又は硫酸基を有する陰イオン界面活性剤の酸型前駆体、及び(C)(B)の中和剤、を含む原料(以下、混合原料という)を混合して、(B)の中和物を含む混合物を得ること、
前記混合物から、水分量が15質量%以下の懸濁した混合物を得ること、
前記懸濁した混合物から、(A)と(B)の中和物とを含む連続相とそれ以外の相とを分離すること、
分離により得られた(A)と(B)の中和物とを含む連続相からなる流動性の界面活性剤混合物に、水、水溶性有機溶剤、(A)及び(B)の中和物以外の洗浄成分、並びに任意の補助成分を混合すること、
を行う、液体洗浄剤組成物の製造方法。
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