JP3246912B2 - 流動性液体の界面活性剤高濃度製剤 - Google Patents
流動性液体の界面活性剤高濃度製剤Info
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Description
面活性剤混合物から成る流動性液体の界面活性剤高濃度
製剤、該界面活性剤高濃度製剤の製法、およびその重合
乳化剤としての用途に関する。
シド付加物は、洗浄性を有する故にノニオン性界面活性
剤として分類される。そのようなアルコールのエチレン
オキシド付加物(いわゆるアルコールエトキシレート)
のより一層広範な使用を妨げているのは、5〜20℃の温
度範囲におけるその低流動性、または高粘性である。水
の添加によって粘度を低下する試みは、望ましくないゲ
ルの生成をもたらすか、または界面活性剤溶液の濃度を
比較的低くしてしまう。
ンオキシド付加物および非末端ビシナルアルカンジオー
ルのエチレンオキシド付加物から成る液体洗剤組成物で
あって、水を加えてもゲル化しない組成物が記載されて
いる。しかし、非末端ビシナルジオールの使用は、多く
の適用分野において不適当である。従って、西独特許第
2829697号の液体洗剤組成物は、用途が非常に制限され
る。
含有しない流動性液体の界面活性剤高濃度製剤を提供す
ることであった。
剤であって、一般式I R1−O−(CH2−CH2O)n−H (I) [式中、R1は、炭素で結合した1級C6-22アルコールの
飽和または不飽和の炭化水素基であり、nは10〜60の数
である。] で示される化合物と、一般式II [式中、R2は、炭素で結合した飽和または不飽和のC
8-16基であり、pおよびqはそれぞれ0〜25の数であ
り、pおよびqの合計は5〜25である。] で示される化合物とから成る界面活性剤混合物を水中に
50〜90重量%含有する界面活性剤高濃度製剤に関する。
60である、炭素原子数6〜22の飽和および/または不飽
和の1級アルコールのエチレンオキシド付加物である。
この1級アルコールのエチレンオキシド付加物は、既知
の方法で製造する。炭素原子数が6以上22以下、好まし
くは6〜20の飽和および/または不飽和の1級アルコー
ルを出発物質として使用し得る。分枝、非分枝、炭素数
偶数または奇数の1級アルコールおよびそれらの混合物
を使用してもよい。炭素数偶数の非分枝状飽和1級アル
コールおよびその混合物を使用することが好ましい。天
然脂肪および油を加水分解して得た脂肪酸混合物をナト
リウムで還元するか、または接触水素化することにより
得られるような脂肪アルコール混合物が特に適当であ
る。そのような脂肪アルコール混合物の例は、工業用の
ヤシ油、パーム核油、獣脂、大豆油およびアマニ油の脂
肪アルコール、並びにとりわけそれらの水素化物であ
る。
化は、適当なアルコキシ化触媒の存在下、高い温度およ
び圧力下に行う。アルコール化触媒の選択は、アルコー
ルのエチレンオキシド付加物のスペクトル幅(いわゆる
同族体分布)に影響する。すなわち、触媒活性アルカリ
金属アルコラート(例えばナトリウムエチラート)の存
在下には、いわゆる広範囲付加物が得られ、いわゆる狭
範囲生成物は、例えばハイドロタルサイトが触媒として
存在する場合に得られる(P3813910.3)。
ウムエチラートを用いてC6-20脂肪アルコールをエトキ
シ化することによって一般式(I)で示される化合物を
製造し、エチレンオキシドは、所望のエトキシ化度nに
応じて、脂肪アルコール1モル当たり10〜60モル反応さ
せる。
ルジオールとエチレンオキシドとの反応生成物として既
知である。すなわち、西独特許第1190927号には、炭素
原子数8〜26の1,2−ジオールとエチレンオキシドとの
反応が記載されている。西独公開特許第2900030号に
は、炭素原子数6〜18の非末端または末端オレフィンエ
ポキシドを多価アルコール(例えばエチレングリコー
ル)で開環し、次いで反応生成物をエトキシ化する方法
が記載されている。
て、エチレンオキシドと、炭素原子数8〜16の飽和また
は不飽和1,2−ジオールとの反応生成物を使用する。奇
数もしくは偶数個の炭素原子を有する直鎖状1,2−ジオ
ールのエチレンオキシド付加物またはその混合物を、式
(II)で示される化合物として使用することが好まし
い。炭素原子数12および/または14の1,2−ジオールの
エトキシ化物が特に適当である。そのようなエトキシ化
1,2−アルカンジオールは、次のようにして既知の方法
で製造する:末端二重結合を有するオレフィンおよびオ
レフィン混合物をエポキシ化し、次いで、得られる末端
エポキシアルカンを、触媒を用いてエチレングリコール
で開環する。エチレングリコールによる1,2−エポキシ
アルカンの開環は、酸または塩基で触媒し得る。酸触媒
開環により、1−ヒドロキシ−2−(2−ヒドロキシエ
トキシ)−2パルカンが約50%生成する。これは、1級
水酸基を2個有し、実質的に同様に更にエチレンオキシ
ドと反応させることができる。過剰のエチレングリコー
ルによる1,2−エポキシアルカンの開環を、塩基で触媒
することもできる。塩基触媒開環を行うと、主に1−
(2−ヒドロキシエトキシ)−2−ヒドロキシアルカン
が得られ、これは1級水酸基を1個、2級水酸基を1個
有し、好ましくは1級水酸基において、エチレンオキシ
ドと反応を続ける。末端エポキシアルカンをエチレング
リコールで酸触媒開環することによって得る一般式(I
I)で示される化合物を使用することが、本発明の目的
のために好ましい。
で示される化合物に変換する。このエトキシ化は、一般
式(I)の化合物に関して説明した方法によって行うこ
とができ、アルコキシ化触媒の選択に応じて、狭範囲生
成物または比較的広範囲の生成物が得られる。ナトリウ
ムメチラートを用いて1,2−ジオールをエトキシ化し
て、広範囲付加物を得ることが好ましい。脂肪族ビシナ
ルジオールと、ジオール1モル当たり25モルまでのエチ
レンオキシドとの反応によって得られる一般式(II)の
化合物(1,2−ジオールの2個の水酸基のエトキシ化度
pおよびqは異なっていてよい)を、本発明の目的のた
めに使用する。エトキシ化度pおよびqはそれぞれ、0
〜25の数であってよく、pおよびqの合計は5〜25、好
ましくは5〜20、より好ましくは5〜15、最も好ましく
は8〜12の範囲である。
コールおよび1,2−ジオールのエトキシ化は、1級アル
コールのエトキシ化度nと、1,2−ジオールのエトキシ
化度(pとqの合計として)が同じ範囲にある場合に
は、一反応工程で行ってもよい。
合物および一般式(II)の化合物を界面活性剤混合物と
して含有する。界面活性剤混合物は、界面活性剤混合物
の無水成分に対して、一般式(I)の化合物10〜90重量
%、好ましくは30〜85重量%、より好ましくは50〜80重
量%と、一般式(II)の化合物10〜90重量%、好ましく
は15〜70重量%、より好ましくは20〜50重量%とから成
る。
活性剤混合物および水から成る。界面活性剤混合物は、
本発明の界面活性剤高濃度製剤中に、界面活性剤高濃度
製剤に対して50〜90重量%、好ましくは60〜90重量%の
量で存在する。
度製剤は、エトキシ化度nが10〜25である好ましい脂肪
アルコールと、2個の水酸基のエトキシ化度pおよびq
が0〜12で、pとqの合計が8〜12の範囲であるエトキ
シ化1,2−ジオールとから成る界面活性剤混合物を、高
濃度製剤に対して80〜90重量%含有する。
高濃度製剤は、エトキシ化度nが25〜60である脂肪アル
コールと、2個の水酸基のエトキシ化度pおよびqが0
〜12で、pとqの合計が8〜12の範囲であるエトキシ化
1,2−ジオールとから成る界面活性剤混合物を、高濃度
製剤に対して60〜80重量%含有する。
たって液状および流動性である。本発明の界面活性剤高
濃度製剤は全て、室温(20〜25℃)で液状および流動性
である。本発明の界面活性剤高濃度製剤が液状で流動性
を保つ温度範囲の下限は、界面活性剤混合物の組成、使
用する1級アルコールおよび1,2−ジオールの種類、並
びにそれらのエトキシ化度によって異なる。原則とし
て、本発明の界面活性剤高濃度製剤は、その凝固点を越
える温度、好ましくは凝固点よりも約3℃高い温度では
流動性であると言える。本発明の界面活性剤高濃度製剤
の20℃におけるヘプラー粘度(DIN53015)は、0.1〜2Pa
sの範囲である。
関する。本発明によると、既知の方法で製造した一般式
(I)の化合物と、やはり既知の方法で製造した一般式
(II)の化合物とを、少し高い温度、好ましくは40〜70
℃で攪拌しながら混合した後、20〜100℃、好ましくは4
0〜70℃の温度で、水を所望の割合で攪拌しながら加え
る。前記温度で水の損失が起こる場合は、冷却後に水を
補充することができる。本発明により、この方法で、一
般式(I)の化合物および一般式(II)の化合物から成
る界面活性剤混合物を水中に50〜90重量%(100重量部
当たり)含有する液体界面活性剤高濃度製剤を得る。
ン性不飽和モノマーの重合における乳化剤としての用途
にも関する。本発明によると、本発明の界面活性剤高濃
度製剤を、単独の乳化剤(主乳化剤)として、またはア
ニオン性、ノニオン性もしくはカチオン性乳化剤と共に
使用し得る。本発明によると、界面活性剤高濃度製剤を
乳化剤として、重合混合物に対して界面活性剤高濃度製
剤として0.5〜10重量%、好ましくは1〜5重量%、よ
り好ましくは1〜3重量%の量で使用する。
〜90重量%の量で含有する上記第1項記載の界面活性剤
高濃度製剤。
の界面活性剤高濃度製剤。
である一般式(I)の化合物と、R2が炭素原子数10〜1
6、好ましくは12および/または14の炭化水素基である
一般式(II)の化合物とから成る界面活性剤混合物を含
有する上記第1〜3項のいずれかに記載の界面活性剤高
濃度製剤。
または不飽和炭化水素基である一般式(I)の化合物
と、R2がC12および/またはC14炭化水素基である一般式
(II)の化合物とから成る界面活性剤混合物を含有する
上記第1〜4項のいずれかに記載の界面活性剤高濃度製
剤。
よびqがそれぞれ0〜25の数であり、pおよびqの合計
が5〜25、好ましくは5〜20、より好ましくは5〜15、
最も好ましくは8〜12の範囲である一般式(II)の化合
物とから成る界面活性剤混合物を含有する上記第1〜5
項のいずれかに記載の界面活性剤高濃度製剤。
合物10〜90重量%、好ましくは30〜85重量%、より好ま
しくは50〜80重量%と、一般式(II)の化合物10〜90重
量%、好ましくは15〜70重量%、より好ましくは20〜50
重量%とから成る界面活性剤混合物を含有する上記第1
〜6項のいずれかに記載の界面活性剤高濃度製剤。
よびqがそれぞれ0〜12の数であり、pおよびqの合計
が8〜12である一般式(II)の化合物とから成る界面活
性剤混合物を、80〜90重量%の量で含有する上記第1〜
7項のいずれかに記載の界面活性剤高濃度製剤。
よびqがそれぞれ0〜12の数であり、pおよびqの合計
が8〜12である一般式(II)の化合物とから成る界面活
性剤混合物を、60〜80重量%の量で含有する上記第1〜
4項のいずれかに記載の界面活性剤高濃度製剤。
剤の製法。
剤の用途。
コール(C12)70〜75重量%、ミリスチンアルコール(C
14)24〜30重量%およびセチルアルコール(C16)0〜
2重量%を含有する脂肪アルコール混合物(成分A)
を、既知の方法で、種々のモル量のエチレンオキシド
(第1表参照)と反応させた。得られた生成物を溶融し
た。この溶融には、エトキシ化度に応じて、40〜70℃の
温度にすることが必要であった。この溶融した生成物
に、攪拌しながら、成分Bを種々の量(第1表)で加え
た。成分Bは、末端エポキシ化C12/14アルカン混合物
(C1267重量%およびC14約33重量%)を、エポキシド含
量に対して等モル量のエチレングリコールで開環し、次
いでエチレンオキシド10モルと反応させることによって
製造したものであった。
ール1〜7重量%、セチルアルコール20〜30重量%、オ
レインアルコール(C18)60〜67重量%およびアラキジ
ルアルコール(C20)0〜3重量%を含有するアルコー
ル混合物である牛脂脂肪アルコール(成分A)を、既知
の方法で、種々のモル量のエチレンオキシド(第2表)
によりエトキシ化した。得られた生成物を、種々の量
(第2表参照)で、実施例1において使用した成分Bで
置き換えた。
ルコールおよびセチルアルコールを含有する実施例1の
脂肪アルコール混合物(成分A)に、既知の方法で、種
々の量(第3表参照)のエチレンオキシドを付加した。
得られた生成物を溶融し、そのメルト(エトキシ化度に
応じて40〜70℃)に、成分B(第3表)を種々の量で攪
拌しながら加えた。成分Bとしては、末端エポキシ化C
12/14アルカン混合物(C1267重量%およびC14約33%)
を等モル量のエチレングリコールで開環し、次いでエチ
レンオキシド7モルと反応させて得た生成物を使用し
た。
水を加えて、全界面活性剤含量および界面活性剤混合物
組成の異なる界面活性剤高濃度製剤を調製した。ある量
の界面活性剤混合物に、100gの界面活性剤高濃度製剤を
得るのに充分な量の水を加えた。室温に冷却後、水の損
失を補充した。第1表には、実施例1の界面活性剤高濃
度製剤を、C12/14アルコール混合物のエトキシ化度お
よび製剤の全含量の順に示す。同様に、第2表および第
3表には、実施例2および3の界面活性剤高濃度製剤
を、脂肪アルコール混合物のエトキシ化度、および界面
活性剤高濃度製剤中の界面活性剤混合物の全含量の順に
示す。従って、いずれの表にも使用する表記M/A/B:x℃
は、界面活性剤高濃度製剤100部のうち、界面活性剤混
合物はM重量部であり、界面活性剤混合物は、A部の成
分AおよびB部の成分Bから成り、界面活性剤高濃度製
剤の凝固点はx℃であることを意味する。凝固点は、凝
固点降下法によって測定した(すなわち、界面活性剤高
濃度製剤が凝固するまで、60分毎に2℃ずつ温度を低下
した)。
り、20℃におけるヘプラー粘度(DIN53015)は2Pasまで
であった。
ルコールおよびセチルアルコールを含有する実施例1の
脂肪アルコール混合物(成分A)を、既知の方法で、 5.1 エチレンオキシド40モル、 5.2 エチレンオキシド50モル、 5.3 エチレンオキシド60モル と反応させた。
で溶融し、その温度でメルトに、充分脱イオンした水を
加えた。5.1〜5.3によりエトキシ化した脂肪アルコール
はいずれも、水性製剤に対して界面活性剤を50〜80重量
%(脂肪アルコールエトキシレートとして)含有する水
性製剤とすると、室温でゲル状または固体であった。
ルコールおよびセチルアルコールを含有する実施例1の
脂肪アルコール混合物(成分A)を、既知の方法でエチ
レンオキシド30モルと反応させ、得られた生成物混合物
70重量部を溶融(40〜70℃)し、下記成分30重量%を攪
拌しながら加えてメルトを得た: 6.1 エチレンオキシド10モルと反応させたノニルフェ
ノール、 6.2 1級C13アルコール67重量%および1級C15アルコ
ール33重量%を含有する合成アルコール混合物と、エチ
レンオキシド10.5モルとの反応生成物、 6.3 エチレンオキシド10モルと反応させた1,1−ジブチ
ルペンタン−1−オール。
35重量部を40〜70℃の温度で加えた。冷却後、水の損失
を補充した。界面活性剤高濃度製剤はいずれも、70℃を
越える凝固点を有し、室温で流動性ではない。
しての適性を試験した。モノマーとしては、エチルアク
リレート140.0g、メチルメタクリレート140.0g、ブチル
アクリレート52.5gおよびアクリル酸を使用した。充分
に脱イオンした水約600gに、モノマーの10重量%をまず
溶解し、ラウリル硫酸ナトリウム2.0gおよびパーオキシ
二硫酸カリウムを加えた後、得られた溶液を80℃に加熱
した。重合の開始後、ノニオン性界面活性剤10gおよび
残部のモノマーを混合物に加えた。約2.5時間の反応時
間の後、ポリマー分散液を冷却し、80μメッシュフィル
ターで濾過した。フィルター内に残った固体量(凝集物
含量)を、ポリマー分散液の固体含量に対して重量%固
体として表わす。
反応中にエマルジョンを良好に安定化することを示す。
用乳化剤としての適性を試験した。モノマーとして、ス
チレン240.0g、ブチルアクリレート240.0g、アクリルア
ミド10.0gおよびアクリル酸10.0gを使用した。ノニルフ
ェノールスルフェートEO287.5g、ノニオン性界面活性剤
(混合物)5.0g、モノマー混合物の10重量%および開始
剤溶液(水98.0g中のパーオキシ二硫酸カリウム2g)の1
0重量%を、水387.5gにまず加え、次いで約80〜85℃に
加熱した。重合の開始後、残部のモノマーおよび残部の
開始剤溶液を、2時間にわたって滴下した。
させた。冷却後、25重量%アンモニア3.0gを、ポリマー
分散液に加えた。
定した。エマルジョンの最低皮膜形成温度(DIN5378
2)、粒子サイズ、および分散液から形成する皮膜の吸
水性も測定した。
(Teflon)型(75×35×5)に注入し、循環空気乾燥室
内で50℃で48時間乾燥した。得られたプラスチック成形
品の重量を測定した後、充分脱イオンした水の中に24時
間放置し、多孔布(Zelltuch)で水を吸取し、再度重量
を測定した。吸水量を、プラスチック成形品の重量に対
する重量%で表わす。
性剤であるノニルフェノールEO30を、性能を低下するこ
となく、本発明の洗剤製剤で置き換え得ることを示す。
Claims (4)
- 【請求項1】流動性液体の界面活性剤高濃度製剤であっ
て、一般式I R1−O−(CH2−CH2O)n−H (I) [式中、R1は、炭素で結合した1級C6-22アルコールの
飽和または不飽和の炭化水素基であり、nは25〜60の数
である。] で示される化合物と、一般式II [式中、R2は、炭素で結合した飽和または不飽和のC
8-16基であり、pおよびqはそれぞれ0〜25の数であ
り、pおよびqの合計は5〜25である。] で示される化合物とから成る界面活性剤混合物を水中に
50〜90重量%含有することを特徴とする界面活性剤高濃
度製剤。 - 【請求項2】請求項1記載の流動性液体の界面活性剤高
濃度製剤の製法であって、一般式(I)および(II)の
化合物を40〜70℃の温度で撹拌することによって調製し
た界面活性剤混合物50〜90重量%に、20〜100℃の温度
で水10〜50重量%を加えて全量100重量%とし、水の損
失を冷却後に補充することを特徴とする方法。 - 【請求項3】請求項1記載の流動性液体の界面活性剤高
濃度製剤から成る乳化重合用乳化剤。 - 【請求項4】アニオン性またはカチオン性界面活性剤を
更に含有する請求項3記載の乳化剤。
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