JP4823430B2

JP4823430B2 - 界面活性剤組成物

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Publication number: JP4823430B2
Application number: JP2001092075A
Authority: JP
Inventors: 隆也坂井; 誠久保; 真希男鐵; 洋平金子
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2021-03-28
Also published as: DE10213574A1; JP2002285193A; CN1215159C; US20020187915A1; CN1377947A; US6946430B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は優れた起泡性、増粘性、水溶性を有し、更には優れた保存安定性を有する界面活性剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
シャンプー、リンス、固形石鹸、ボディシャンプー、台所用洗剤、衣料用洗剤、住居用洗剤等の洗浄剤には、高い洗浄力はもとより、豊かな泡立ちが要求される。従来、主基剤として多くの製品に広く使用されているのは、アルキルベンゼンスルホン酸塩(ＬＡＳ)、アルキル硫酸エステル塩(ＡＳ)、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩(ＡＥＳ)等の陰イオン界面活性剤であるが、これらはいずれも通常では洗浄力や泡立ちには優れているものの、油汚れやシリコン等の汚れが存在する場合、著しく洗浄力や起泡性が低下するという問題がある。
【０００３】
さらに近年の人体や環境への負荷の少ない洗浄剤を求める動きの活発化に伴い、主基剤となる陰イオン界面活性剤も、ＬＡＳ、ＡＳ、ＡＥＳ以外の多様性に富んだ界面活性剤を使用する場合が多くなってきている。例えば、アルキルリン酸エステル塩、アミノ酸を原料に用いたカルボン酸塩、アミド基やエステル基等の官能基の導入により安全性や生分解性等を訴求したスルホン酸塩やカルボン酸塩など多方面に及んでいる。しかし、主基剤となるこれらの界面活性剤は、多様性を上げるに従い、総じて洗浄性や起泡性の低下が起こる傾向がある。
【０００４】
こうした洗浄力や起泡性を改善するため、主基剤の他に補助界面活性剤を配合することが種々検討されている。実際に広く製品中に使用されてきたジエタノール脂肪酸アミドを初めとして、近年ではモノエタノール脂肪酸アミド（WO980507, WO9744434, 特開平11-80785等）、糖アミド型非イオン界面活性剤（WO9402610）、アシル化ザルコシン（WO9606596）等が提案されてきた。しかしながら、これらの洗浄剤組成物も洗浄性、起泡性は改善されるものの、未だ十分に満足のできるものではない。
【０００５】
また、配合系の保存による分離を押さえたり、最適な使用感を与えるために配合系の粘度を適切に調節することが重要である。上記補助界面活性剤は、主基剤に対する増粘剤としても機能しているが、それ自身が室温下で固体であるものが多いことから、保存とともに分離が起こりやすく、保存安定性が満足の行くものではなかった。
【０００６】
本発明の課題は、優れた起泡性、増粘性を有し、更に優れた保存安定性を有する界面活性剤組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記（ａ）成分及び（ｂ）成分を含有する界面活性剤組成物を提供する。
（ａ）：下記（１）〜（３）から選ばれる少なくとも１種の陰イオン界面活性剤
（１）アミド基あるいはエステル基を有するスルホン酸塩型陰イオン界面活性剤
（２）カルボン酸塩型陰イオン界面活性剤
（３）リン酸エステル塩型陰イオン界面活性剤
（ｂ）：一般式（Ｉ）で表される化合物。
【０００８】
【化３】

【０００９】
（式中、Ｒ¹ＣＯ−は炭素数６〜２４の水酸基を有していてもよい飽和又は不飽和のアシル基、Ｒ²は炭素数１〜３のアルキル基、Ｒ³は炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基あるいは炭素数２〜６の直鎖又は分岐鎖のアルケニレン基を示す。）
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の（ａ）成分は、上記（１）〜（３）から選ばれる陰イオン界面活性剤であり、これらは１種でも、複数種が混在していても構わない。これらの陰イオン界面活性剤の中では（２）又は（３）が好ましい。
【００１１】
（１）のスルホン酸塩型陰イオン界面活性剤としては、式(II)
【００１２】
【化４】

【００１３】
（式中、Ｒ⁴ＣＯ−は炭素数６〜２４の飽和又は不飽和のアシル基、Ｒ⁵は水素原子、あるいは置換基として−ＯＨ、−ＣＮ又は−ＣＯＯＨを有していても良い炭素数１〜３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基（好ましくは水素原子又はメチル基）、Ｒ⁶は炭素数１〜４の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基あるいは炭素数２〜４の直鎖又は分岐鎖のアルケニレン基、Ｍは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又はアルカノールアミンを示す。）
で表されるアミノスルホン酸のアシル化物及びその塩、式(III)
【００１４】
【化５】

【００１５】
（式中、Ｒ⁴ＣＯ−及びＭは上記と同じ意味を示し、Ｒ⁷は炭素数１〜４の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基あるいは炭素数２〜４の直鎖又は分岐鎖のアルケニレン基を示す。）
で表されるヒドロキシスルホン酸のアシル化物及びその塩、炭素数６〜２４の脂肪酸の低級アルキル（アルキル基の炭素数１〜３）エステルのスルホン化物及びその塩、炭素数３〜９のジカルボン酸のモノ又はジアルキルエステル（アルキル基の炭素数１〜２４、好ましくは１〜１２）のスルホン化物及びその塩等が挙げられ、より具体的には、アシル化イセチオン酸塩、Ｎ−アシルタウレート、Ｎ−アシル−Ｎ−メチルタウレート、モノあるいはジエステルスルホコハク酸塩、α−スルホン化脂肪酸エステル塩であり、これらの１種以上が用いられる。
【００１６】
これらのスルホン酸塩型陰イオン界面活性剤はいずれもアミド基あるいはエステル基を構成するアシル基を有している。このアシル基は、炭素数６〜２４、特に炭素数８〜１８の飽和又は不飽和のものが好ましい。具体的にはオクタン酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸、ドコサン酸、リノール酸、２−エチルヘキサン酸、２−オクチルウンデカン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、ヤシ脂肪酸、パーム油脂肪酸、パーム核油脂肪酸、牛脂脂肪酸等から誘導されるアシル基である。これらのアシル基の中でも、炭素数１２〜１４の脂肪酸から誘導されるアシル基が５０重量％以上含まれたものが更に好ましい。
【００１７】
（２）のカルボン酸塩型界面活性剤としては、石鹸、アルキルエトキシカルボン酸塩、アシル化アミノ酸塩等が挙げられる。石鹸としては、炭素数６〜２４の脂肪酸塩が好ましく、具体的にはオクタン酸塩、デカン酸塩、ドデカン酸塩、テトラデカン酸塩、ヘキサデカン酸塩、オクタデカン酸塩、ドコサン酸塩、リノール酸塩、２−エチルヘキサン酸塩、２−オクチルウンデカン酸塩、イソステアリン酸塩、オレイン酸塩、ヤシ脂肪酸塩、パーム油脂肪酸塩、パーム核油脂肪酸塩、牛脂脂肪酸塩、及びこれらの混合物である。好ましいアルキルエトキシカルボン酸塩としては、式(IV)
Ｒ⁸Ｏ(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)_nＣＨ₂ＣＯＯＭ (IV)
（式中、Ｒ⁸は炭素数６〜２４の直鎖又は分岐鎖のアルキル基もしくはアルケニル基を示し、ｎは０〜２０の数を示し、Ｍは上記と同じ意味を示す。）
で表されるものが挙げられる。好ましいアシル化アミノ酸塩としては、アシル基の炭素数が６〜２４、特に８〜１８の、アシルサルコシン酸塩、アシルグルタミン酸塩、アシルアラニン塩、アシルグリシン塩等が挙げられる。
【００１８】
（３）のリン酸エステル塩型陰イオン界面活性剤としては、式（Ｖ）又は(VI)
【００１９】
【化６】

【００２０】
（式中、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰及びＲ¹¹は、それぞれ炭素数８〜１８の直鎖又は分岐鎖のアルキル基もしくはアルケニル基を示し、Ｍは上記と同じ意味を示し、複数個のＭは同一でも異なっていてもよい。ｘ、ｙ及びｚは、それぞれ０〜１０の数を示す。）
で表されるリン酸エステル塩が挙げられ、これらは１種以上を用いることができる。好ましいリン酸エステル塩としては、炭素数８〜１４の直鎖又は分岐鎖のアルキル鎖を持ち、ｘ、ｙ、ｚで示されるエチレンオキシドの平均付加モル数が０〜６のものであり、中でも式（Ｖ）で表されるものが好ましい。
【００２１】
（１）〜（３）の陰イオン界面活性剤を形成する対イオン（式（II）〜(VI)中ではＭで示す）は、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、炭素数２〜３のヒドロキシアルキル鎖を有するアルカノールアミンから選ばれるものが挙げられ、好ましくは、水素原子、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アンモニウム、及びモノ−、ジ−、トリエタノールアミンであり、さらに好ましくは、水素原子、ナトリウム、カリウム、アンモニウムである。
【００２２】
本発明の（ｂ）成分において、Ｒ¹ＣＯ−は上記のようなアシル基を示すが、炭素数８〜１８の飽和又は不飽和アシル基が好ましい。具体的にはオクタン酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸、ドコサン酸、リノール酸、２−エチルヘキサン酸、２−オクチルウンデカン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、ヤシ脂肪酸、パーム核油脂肪酸、パーム油脂肪酸、牛脂脂肪酸から誘導されるアシル基である。これらのアシル基の中でも、炭素数１２〜１４の脂肪酸から誘導されるアシル基が５０重量％以上含まれたものが好ましく、また、炭素数１２の脂肪酸から誘導されるアシル基が４０重量％以上、１００重量％未満のものがより好ましい。
【００２３】
また、Ｒ²は起泡性を低下させないために、炭素数１〜３のアルキル鎖（直鎖又は分岐鎖）であり、好ましくはメチル基、エチル基、特に好ましくはメチル基である。さらにＲ³は、界面活性能を低下させないために、炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基あるいは炭素数２〜６の直鎖又は分岐鎖のアルケニレン基であり、好ましくは、炭素数２もしくは３の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基である。
【００２４】
（ｂ）成分の具体例として、例えば、Ｎ−エタノール−Ｎ−メチルオクタン酸アミド、Ｎ−エタノール−Ｎ−メチルデカン酸アミド、Ｎ−エタノール−Ｎ−メチルドデカン酸アミド、Ｎ−エタノール−Ｎ−メチルテトラデカン酸アミド、Ｎ−エタノール−Ｎ−メチルヘキサデカン酸アミド、Ｎ−エタノール−Ｎ−メチルオクタデカン酸アミド、Ｎ−エタノール−Ｎ−メチルヤシ脂肪酸アミド、Ｎ−エタノール−Ｎ−メチルパーム核油脂肪酸アミド、Ｎ−イソプロパノール−Ｎ−エチルドデカン酸アミド、Ｎ−エチル−Ｎ−イソプロパノールオレイン酸アミド、Ｎ−エチル−Ｎ−イソプロパノールイソステアリン酸アミド等が挙げられる。
【００２５】
（ｂ）成分の製造法は特に限定されず、例えば、脂肪酸又は脂肪酸低級アルコールエステルとアルカノールアミンとの脱水又は脱アルコール反応、脂肪酸ハロゲン化物とアルカノールアミンのアルカリ触媒下での反応、あるいは油脂とアルカノールアミンとのエステル−アミド交換反応等を用いて製造することができる。これらの方法で得られた製造物中に、脂肪酸、無機塩、グリセリン等が少量含まれることがある。
【００２６】
本発明の組成物中の（ａ）成分及び（ｂ）成分の配合割合は、起泡性、増粘性の観点から、重量比で（ａ）／（ｂ）＝９９／１〜５０／５０が好ましく、９８／２〜９０／１０が更に好ましい。
【００２７】
また、本発明の組成物中の（ａ）成分及び（ｂ）成分の合計含有量は、良好な界面活性能を得る観点から、５〜１００重量％が好ましく、１０〜１００重量％が更に好ましい。
【００２８】
本発明においては、必須の（ａ）及び（ｂ）成分以外に、一般式(VII)で表される化合物（以下化合物(VII)という）及び一般式(VIII)で表される化合物（以下化合物(VIII)という）からなる群から選ばれる１種以上を配合することができる。
【００２９】
【化７】

【００３０】
（式中、R¹ＣＯ−、R²及びR³は上記と同じ意味を示し、各化合物において、R¹、R²及びR³は、互いに同一でも異なっていても良い。）
本発明で用いられる化合物(VII)の具体例として、例えば、Ｎ−オクタノイル−Ｎ−メチルアミノエチルオクタネート、Ｎ−オクタノイル−Ｎ−メチルアミノエチルデカネート、Ｎ−オクタノイル−Ｎ−メチルアミノエチルドデカネート、Ｎ−オクタノイル−Ｎ−メチルアミノエチルテトラデカネート、Ｎ−オクタノイル−Ｎ−メチルアミノエチルヘキサデカネート、Ｎ−オクタノイル−Ｎ−メチルアミノエチルオクタデカネート、Ｎ−ドデカノイル−Ｎ−メチルアミノエチルオクタネート、Ｎ−ドデカノイル−Ｎ−メチルアミノエチルデカネート、Ｎ−ドデカノイル−Ｎ−メチルアミノエチルドデカネート、Ｎ−ドデカノイル−Ｎ−メチルアミノエチルテトラデカネート、Ｎ−ドデカノイル−Ｎ−メチルアミノエチルヘキサデカネート、Ｎ−ドデカノイル−Ｎ−メチルアミノエチルオクタデカネート、Ｎ−ドデカノイル−Ｎ−エチルアミノヘキシルオクタネート、Ｎ−ドデカノイル−Ｎ−エチルアミノヘキシルデカネート、Ｎ−ドデカノイル−Ｎ−エチルアミノヘキシルドデカネート、Ｎ−ドデカノイル−Ｎ−エチルアミノヘキシルテトラデカネート、Ｎ−ドデカノイル−Ｎ−エチルアミノヘキシルヘキサデカネート、Ｎ−ドデカノイル−Ｎ−エチルアミノヘキシルオクタデカネート、ヤシ脂肪酸（Ｎ−ココイル−Ｎ−メチルアミノエチル）エステル、パーム核油脂肪酸（Ｎ−パームカーネロイル−Ｎ−メチルアミノエチル）エステル等が挙げられる。
【００３１】
本発明で用いられる化合物(VIII)の具体例として、例えば、２−（メチルアミノ）エチルオクタネート、２−（メチルアミノ）エチルデカネート、２−（メチルアミノ）エチルドデカネート、２−（メチルアミノ）エチルテトラデカネート、２−（メチルアミノ）エチルヘキサデカネート、２−（メチルアミノ）エチルオクタデカネート、２−（メチルアミノ）エチルオレート、２−（エチルアミノ）エチルオクタネート、２−（エチルアミノ）エチルドデカネート、２−（エチルアミノ）エチルテトラデカネート、２−（エチルアミノ）エチルヘキサデカネート、２−（エチルアミノ）エチルオクタデカネート、２−（エチルアミノ）エチルオレート、２−（メチルアミノ）プロピルオクタネート、２−（メチルアミノ）プロピルデカネート、２−（メチルアミノ）プロピルドデカネート、２−（メチルアミノ）プロピルテトラデカネート、２−（メチルアミノ）プロピルヘキサデカネート、２−（メチルアミノ）プロピルオクタデカネート、２−（メチルアミノ）プロピルオレート、ヤシ脂肪酸（２−メチルアミノエチル）エステル、ヤシ脂肪酸（２−エチルアミノエチル）エステル、パーム核油脂肪酸（２−エチルアミノエチル）エステル等が挙げられる。
【００３２】
（ｂ）成分に対する化合物(VII)及び(VIII)の合計配合量は、（ｂ）成分／化合物(VII)及び(VIII)の合計量（重量比）で、99.99／0.01〜80／20が好ましい。
【００３３】
本発明においては、上記成分以外にも、他の成分として、（ａ）成分以外の陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤及びそれらの混合物を適宜加えても差し支えない。
【００３４】
また、本発明の界面活性剤組成物は、ｐＨの領域に左右されることなく、その特性を遺憾なく発揮することができるが、特にｐＨ領域３．０〜１１．０で特に好ましい起泡性、増粘性が得られる。
【００３５】
【実施例】
実施例１〜７、比較例１〜７
下記に示す成分を用い、表１に示す組成の各種界面活性剤組成物を調製し、起泡力及び保存安定性を下記方法により評価した。結果を表１に示す。また、粘度も下記方法で評価した。結果を表２に示す。
【００３６】
＜成分＞
（ａ）成分
ａ−１：α−スルホン化ラウリン酸メチルエステルナトリウム塩
ａ−２：ラウリルエトキシ（３）酢酸ナトリウム
ａ−３：ラウリン酸ナトリウム
ａ−４：モノラウリルリン酸カリウム
ａ−５：モノラウリルエトキシ（３）リン酸カリウム
（ｂ）成分
ｂ−１：Ｎ−エタノール−Ｎ−メチルドデカン酸アミド
ｂ−２：Ｎ−エタノール−Ｎ−メチルパーム核油脂肪酸アミド
その他の成分
ｃ−１：ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド
ｃ−２：ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド
＜起泡力＞
界面活性剤組成物をイオン交換水で２０倍に希釈した水溶液３０ｍＬを調製し、これらの水溶液を内径３ｃｍの３００ｍＬ活栓付きメスシリンダーに入れ、２５℃、１０秒間、振幅１０ｃｍで２０回振とうした直後の泡量（ｍＬ）を測定した。
【００３７】
＜保存安定性＞
界面活性剤組成物を０℃下で１週間放置した後、外観を目視により判定した。
○：均一透明で変化なし
△：濁りを生じた
×：分離、沈降あるいは結晶析出
＜粘度＞
界面活性剤組成物の粘度を２５℃において、標準的なＢ型粘度計を用いて測定した。
【００３８】
【表１】

【００３９】
【表２】

Claims

下記（ａ）成分及び（ｂ）成分を含有し、（ａ）成分と（ｂ）成分の重量比が、（ａ）／（ｂ）＝９９／１〜５０／５０である界面活性剤組成物（但し、下記式（Ia）で表されるアミド硫酸エステル系界面活性剤を含有するものを除く）。

（式中、Ｒ ^1a は炭素数５〜２３の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ ^2a は水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、−Ａ ^1a −ＯＨ又は−Ａ ^1a −ＯＳＯ ₃ Ｍ ^1a を示し、Ａ ^1a は炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基、Ｍ ^1a は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、アルカノールアミン又は塩基性アミノ酸を示す。）
（ａ）：下記（２）及び（３）から選ばれる少なくとも１種の陰イオン界面活性剤
（２）炭素数６〜２４の脂肪酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩又は炭素数２〜３のヒドロキシアルキル鎖を有するアルカノールアミン塩、アルキルエトキシカルボン酸塩及びアシル化アミノ酸塩から選ばれる少なくとも１種のカルボン酸塩型陰イオン界面活性剤
（３）下記一般式（Ｖ）で表されるリン酸エステル型陰イオン界面活性剤。

（式中、Ｒ⁹は、炭素数８〜１８の直鎖又は分岐鎖のアルキル基もしくはアルケニル基を示し、Ｍは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又はアルカノールアミンを示し、複数個のＭは同一でも異なっていてもよい。ｘは、３〜６の数を示す。）
（ｂ）：一般式（Ｉ）で表される化合物。

（式中、Ｒ¹ＣＯ−は炭素数６〜２４の水酸基を有していてもよい飽和又は不飽和のアシル基、Ｒ²はメチル基、Ｒ³はエチレン基を示す。）
（ａ）成分が、ラウリルエトキシ（３）酢酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム又はモノラウリルエトキシ（３）リン酸カリウムである請求項１記載の界面活性剤組成物。