JP5844223B2 - 界面活性剤混合物 - Google Patents

Description

本発明は、ポリオキシプロピレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル塩を含有する界面活性剤混合物に関する。

ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル塩は、高級アルコール又はそのアルキレンオキサイド付加物の硫酸エステル塩からなるアニオン界面活性剤であり、皮膚に対する刺激が少なく、液体洗浄剤、例えば、食器用洗剤、シャンプー、衣料用洗剤等の主活性剤として広く使用されている。

また、ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル塩はその一般的な製造法から、単一な物質ではなく、また、主には水を含む組成物として流通されている。その組成物中の一般的なポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル塩の含有量は、溶液物性から、３０質量％未満若しくは７０質量％付近となっている。該含有量が３０質量％未満の場合、組成物の貯槽や反応槽の容量や生産効率、輸送にかかる経費等の面から好ましいとは言えない。そのため可能な限り高濃度であることが望ましい。また８０質量％を超えると流動性が無いため取扱いの面で好ましいとは言えない。

このように、ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル塩を高濃度に含有する組成物は、工業段階では有用であり、従来そのような組成物を得るための技術が種々提案されている。特許文献１には、所定の製造方法により、エタノール、水、高級第二アルコールエトキシレート硫酸エステル塩を所定比率で含有する溶液が得られることが開示されている。また、特許文献２には、所定の製造方法により、高濃度でアルコールエトキシルサルフェートを含有し、実質的にエタノールやメタノール等の低級アルコールを含まない液状の表面活性組成物が得られることが開示されている。

また、特許文献３には、アニオン性界面活性剤濃度が５０〜８０重量％である高濃度界面活性剤水溶液に、特定のグリコール類を加えて、これらを温度３０℃以上で撹拌して溶解させた後、温度４０℃以上の水性溶媒と混合する高濃度界面活性剤水溶液の希釈方法が記載されている。

特開昭４９−１５７０６号公報 特開平３−９３９００号公報 特開平１０−２４９１７７号公報

しかしながら、従来の技術では、プロピレンオキサイドが付加した構造を有するポリオキシプロピレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル塩を含有する高濃度の界面活性剤混合物であって、流動性と外観に優れた組成物を得ることは困難であった。特許文献３は、最終的なアニオン性界面活性剤の濃度が低く、また、プロピレンオキサイドが付加した構造を有するポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル塩については記載が無い。

本発明は、プロピレンオキサイドが付加した構造を有するポリオキシプロピレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル塩を高濃度で含有し、且つ流動性と外観と濯ぎ時の泡切れ性に優れた界面活性剤混合物に関する。

本発明は、下記（ａ）成分、（ｂ）成分、及び水を含有し、（ａ）成分の含有量が５０質量％以上、６０質量％以下であり、（ｂ）成分の含有量が２０質量％以上、３０質量％以下である、界面活性剤混合物に関する。
（ａ）成分：下記一般式（１）で表される化合物
ＲＯ−（ＰＯ）_n−ＳＯ₃−Ｍ （１）
〔式中、Ｒは炭素数８以上、１２以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０超、２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
（ｂ）成分：プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、及びトリプロピレングリコールから選ばれる１種又は２種以上の化合物

本発明によれば、プロピレンオキサイドが付加した構造を有するポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸エステル塩を高濃度で含有し、且つ流動性と外観と濯ぎ時の泡切れ性に優れた界面活性剤混合物が提供される。

〔（ａ）成分〕
一般式（１）において、Ｒの炭素数は、洗浄性能及び濯ぎ時の泡切れ性の観点から、８以上、１２以下である。また、同様の理由により、一般式（１）において、Ｒの炭素数は８〜１２である。また、Ｒのアルキル基又はアルケニル基は、直鎖でも分岐鎖でもよいが、直鎖が好ましい。また、Ｒのうち一般式（１）中のＯ（酸素原子）と結合する炭素原子は、１級が好ましい。Ｒは、アルキル基が好ましい。本発明では、Ｒは、炭素数８以上、１２以下の直鎖１級アルキル基及び炭素数８以上、１２以下の直鎖１級アルケニル基から選ばれる基が好ましく、炭素数８以上、１２以下の直鎖１級アルキル基がより好ましい。

また、Ｒは異なる炭素数の混合であってもよいが、炭素数１２のアルキル基又はアルケニル基が多いことが洗浄性能及び濯ぎ時の泡切れ性の観点から好ましい。（ａ）成分として、Ｒの炭素数の異なる複数の化合物を含有する場合、Ｒが炭素数８以上、１２以下のアルキル基又はアルケニル基である化合物の全量中、Ｒが炭素数１２のアルキル基又はアルケニル基である化合物の割合は、７０質量％以上、更に８０質量％以上、更に９０質量％以上が好ましい。また、この場合、Ｒが炭素数８以上、１２以下のアルキル基又はアルケニル基である化合物の全量中、Ｒが炭素数１１以下のアルキル基又はアルケニル基である化合物の割合は３０質量％以下、更に２０質量％以下、更に１０質量％以下が好ましい。

また、一般式（１）において、ｎは平均付加モル数であり、０超、２以下の数であり、０．２以上が好ましく、また、１．５以下、更に０．８以下が好ましい。液体洗浄剤の主界面活性剤として用いる場合、ｎは好ましくは０．２以上、１．５以下であり、また、基本性能である洗浄性、洗浄剤組成物の物性、生分解性などを総合的に考えたとき、ｎは好ましくは０．２以上、０．８以下である。

また、一般式（１）中のＭは、塩を形成する陽イオン基であり、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、及びモノ、ジ、トリエタノールアンモニウムイオン等のアルカノールアンモニウムイオン等が挙げられる。アルカリ金属イオンとしてはナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオンなどが挙げられるが、これらの中でナトリウムイオン、カリウムイオンがより好ましく、ナトリウムイオンが更に好ましい。

一般式（１）で表される化合物は、ＲＯＨで表されるアルコール１モルに、プロピレンオキサイドを０超、２以下の範囲で付加させて得たアルコキシレートを硫酸化し、次いで中和することで得ることができる。ここで、Ｒは炭素数８以上、１２以下のアルキル基又はアルケニル基を示す。硫酸化や中和は公知の方法で行うことができる。

〔（ｂ）成分〕
（ｂ）成分は、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、及びトリプロピレングリコールから選ばれる１種又は２種以上の化合物である。流動性の観点から、プロピレングリコール、及びジプロピレングリコールから選ばれる１種の化合物が好ましい。

〔界面活性剤混合物〕
本発明の界面活性剤混合物は、（ａ）成分の含有量が５０質量％以上、６０質量％以下である。（ａ）成分の含有量は、流動性と外観の観点から、５２質量％以上、更に５４質量％以上が好ましく、そして、５８質量％以下、更に５６質量％以下が好ましい。また、同様の理由により、（ａ）成分の含有量は、本発明の界面活性剤混合物中、５２〜５８質量％、更に５４〜５６質量％が好ましい。

また、本発明の界面活性剤混合物は、（ｂ）成分の含有量が２０質量％以上、３０質量％以下である。（ｂ）成分の含有量は、流動性と外観の観点から、２２質量％以上、更に２４質量％以上が好ましく、そして、２８質量％以下、更に２６質量％以下が好ましい。また、同様の理由により、（ｂ）成分の含有量は、本発明の界面活性剤混合物中、２２〜２８質量％、更に２４〜２６質量％が好ましい。

また、本発明の界面活性剤混合物は、水の含有量が１０質量％以上、更に１４質量％以上、更に１８質量％以上が好ましく、そして、３０質量％以下、更に２６質量％以下、更に２２質量％以下が好ましい。また、水の含有量は、本発明の界面活性剤混合物中、１０〜３０質量％、更に１４〜２６質量％、より更に１８〜２２質量％が好ましい。

本発明の界面活性剤混合物では、外観の透明を維持できる範囲で、（ａ）成分、（ｂ）成分、及び水以外の成分を含有していてもよい。好ましくは、本発明の界面活性剤混合物中の（ａ）成分、（ｂ）成分及び水の含有量の合計が、９５質量％以上、更には９６質量％以上、更に９８質量％以上である。

本発明の界面活性剤混合物は、アルカリ剤を含有することができる。アルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機化合物、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機化合物等が挙げられ、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機化合物が好ましく、水酸化ナトリウムがより好ましい。アルカリ剤の含有量は、本発明の界面活性剤混合物中、０．０１質量％以上、更に０．０３質量％以上、更に０．０５質量％以上が好ましく、そして、１．０質量％以下、更に０．５質量％以下、更に０．２質量％以下が好ましい。また、アルカリ剤の含有量は、本発明の界面活性剤混合物中、０．０１〜１．０質量％、更に０．０３〜０．５質量％、より更に０．０５〜０．２質量％が好ましい。

本発明の界面活性剤混合物は、（ａ）成分、（ｂ）成分、及び水を含有する液体組成物、更に水溶液であってもよい。また、リン酸塩、クエン酸塩などのｐＨ緩衝剤や防腐剤、抗菌剤、金属キレート剤等を含有することができる。また、硫酸化反応後に残留するポリオキシアルキレンアルキルエーテル、中和時に副生する無機硫酸塩など（ａ）成分、その他の成分の製造過程で取り込まれる成分が、本発明の効果を損なわない範囲で存在していてもよい。

本発明の界面活性剤混合物は、外観に優れており、透明性の高いものである。具体的には、本発明の界面活性剤混合物は、透過率が９０％以上、更に９５％以上、更に９８％以上である。この透過率は、吸光光度計（Ｕ−２０００Ａ；日立（株）製）を用いて、温度（液温）４０℃の条件で測定した、波長６００ｎｍの光の透過率（％）である。

本発明の界面活性剤混合物は流動性に優れたものである。具体的には、本発明の界面活性剤混合物は、４０℃での粘度が、好ましくは２０００ｍＰａ・ｓ以下、更に好ましくは１０００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは８００ｍＰａ・ｓ以下、より更に好ましくは６００ｍＰａ・ｓ以下である。この粘度は、株式会社トキメック製デジタル粘度計（ＤＶＬ−Ｂ II型）にて粘度の測定を行った。尚、測定条件は４０℃（液温）、Ｎｏ．２ローターで６０ｒ／ｍｉｎとし、単位はｍＰａ・ｓとした。

本発明の界面活性剤混合物は、液体洗浄剤組成物の成分として好適に使用することができる。この場合、該液体洗浄剤組成物には、必要に応じて色素、香料、可溶化剤、ビルダー等の補助剤を適宜加えることができる。更に、洗浄力や泡立ちを調整する目的で、他の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、アミド型非イオン界面活性剤等を添加することができる。かかる液体洗浄剤組成物は、例えば、シャンプー、ボディシャンプー、台所用洗剤、リキッドソープ等に用いられる。

〔１〕界面活性剤混合物の調製
表１に示す成分を混合して界面活性剤混合物を製造した。具体的には７０質量％有効成分の（ａ）成分の水溶液を、（ｂ）成分と水を混合した溶液に添加し４０℃で混合して製造した。

なお、（ａ）成分は、以下の工程（Ｉ）、（II）を含む工程から製造することができ、実施例、比較例の（ａ）成分もこの方法により製造したものを使用した。その際、アルコールとして、炭素数８の直鎖１級アルコール／炭素数１０の直鎖１級アルコール／炭素数１２の直鎖１級アルコール＝５／５／９０（質量比）の混合アルコールを用いた。
工程（Ｉ）：炭素数８〜１２のアルキル基又はアルケニル基を有するアルコール１モルにプロピレンオキサイドを平均０モル超、２モル未満の範囲で付加させてアルコキシレートを得る工程。
工程（II）：上記工程（Ｉ）で得られたアルコキシレートを硫酸化し、次いで中和する工程。

〔２〕評価
（２−１）粘度
調製直後の界面活性剤混合物について、遠心分離機にて泡を除去した後、均一な混合物を、株式会社トキメック製デジタル粘度計（ＤＶＬ−Ｂ II型）にて粘度の測定を行った。尚、測定条件は４０℃（液温）、Ｎｏ．２ローターで６０ｒ／ｍｉｎとし、単位はｍＰａ・ｓとした。

（２−２）透過率
調製直後の界面活性剤混合物について、遠心分離機にて泡を除去した後、流動性のある混合物を、吸光光度計（Ｕ−２０００Ａ；日立（株）製）を用いて、温度（液温）４０℃の条件で、波長６００ｎｍの光の透過率（％）を測定した。

（２−３）状態
調製直後の界面活性剤混合物から、遠心分離機にて泡を除去した後、外観を目視観察し、その状態を評価した。

（２−４）濯ぎ時の泡切れ性
界面活性剤混合物を（ａ）成分濃度が３４ｍＭになる様にイオン交換水で希釈し、特開２００８−２６０８５２号公報の図１記載のポンプフォーマー容器に充填した。ここで、泡吐出機構には、メッシュサイズ２００／インチのメッシュが１枚装着されていた。次いで、容器上部のポンプヘッド部を３プッシュ連続して押し切ることにより、３ｇの泡を５００ｍｌのメスシリンダー（材質：ガラス、ＩＷＡＫＩ製）の中に作製した。なお、押し切るスピードは、１プッシュあたり１秒のスピードで行なった。メスシリンダーの目盛りからその容量を記録し、初期泡量とした。次いでメスシリンダーの上部に設置したイオン交換水の導入手段（手製のジョウロ）を通してイオン交換水を泡に１００ｍｌ添加し、添加後３０秒間静置する操作を２回繰り返し（１００ｍｌのイオン交換水を添加するのは計３回で、合計添加量は３００ｍｌとなる）た後の泡量を測定した。初期泡量とイオン交換水３００ｍｌ（１００ｍｌを３回）添加後の泡量とから、次式で示す泡量変化率を求め、泡切れ性を評価した。

泡量変化率（％）＝［１−（イオン交換水３００ｍｌ添加後の泡量／初期の泡量）］×１００

この泡量変化率が４０％以上であれば濯ぎ時の泡切れ性が合格水準にあるものとし、表中「○」で示した。また、この泡量変化率が４０％未満であれば濯ぎ時の泡切れ性が合格水準に達していないものとし、表中「×」で示した。

＊ 混合アルキル基：炭素数８の直鎖１級アルキル基／炭素数１０の１級直鎖アルキル基／炭素数１２の１級直鎖アルキル基＝５／５／９０（質量比）

比較例の組成物は、泡切れ性はよいが、粘度が著しく高く、また、透過率も低く均一な外観を得ることができないため、（ａ）成分を高濃度で含有する組成物について、濯ぎ時の泡切れ性を維持しつつ、流動性と外観を向上するという、本発明の効果を奏していないことがわかる。一方、実施例の組成物は、（ａ）成分を高濃度で含有し、且つ流動性と外観と濯ぎ時の泡切れ性の全てに優れることがわかる。

Claims (3)

1. 下記（ａ）成分、（ｂ）成分、及び水を含有し、（ａ）成分の含有量が５０質量％以上、６０質量％以下であり、（ｂ）成分の含有量が２０質量％以上、３０質量％以下である、界面活性剤混合物。
   （ａ）成分：下記一般式（１）で表される化合物
   ＲＯ−（ＰＯ）_n−ＳＯ₃−Ｍ （１）
   〔式中、Ｒは炭素数８以上、１２以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、ＰＯはプロピレンオキシ基を示し、ｎは平均付加モル数であり、０超、２以下の数であり、Ｍはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン又はアルカノールアンモニウムイオンを示す。〕
   （ｂ）成分：プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、及びトリプロピレングリコールから選ばれる１種又は２種以上の化合物
2. 一般式（１）のＲが、炭素数８以上、１２以下の直鎖１級アルキル基及び炭素数８以上、１２以下の直鎖１級アルケニル基から選ばれる基である、請求項１記載の界面活性剤混合物。
3. 水の含有量が１０質量％以上、３０質量％以下である、請求項１又は２記載の界面活性剤混合物。