JP6681410B2 - 界面活性剤組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、界面活性剤組成物に関する。詳細には、アニオン界面活性剤を高濃度で含有し、広い濃度域で流動性を有する界面活性剤組成物に関する。
市場には様々な形態の洗浄剤が存在し、液体洗浄剤は衣料用から住居用、毛髪用、身体用など、幅広い洗浄用途に向け提供されている。液体洗浄剤は冬場でも水への溶解性が高く溶け残りの心配が少ないため、使いやすく安定した高い洗浄力を発揮できるという利点がある。液体洗浄剤は、さらに、ディスペンサーやポンプフォーマーなど、各種ボトルに入れて使用できるため、洗浄剤としての応用先も広い。このような利点から、液体洗浄剤は市場で伸長しており、中でも界面活性剤を高濃度に配合して洗浄剤自身のサイズを小さくした濃縮型液体洗浄剤は、一回の使用量を減らせるため使いやすく、さらにコンパクトな製品となるため容器樹脂量の削減、輸送コスト、エネルギーの低減に繋がることから、環境への意識が高まる中注目を浴びている。
このように、製品の利便性向上に伴う経済効果、環境負荷の低減に寄与する技術として液体洗浄剤のさらなる濃縮化が非常に重要である。
特開2014−129264号公報には、アニオン界面活性剤と分岐型脂肪酸を配合し、ミスト化可能な洗浄組成物が開示されている。
米国特許第5489393号明細書、及び国際公開第95/33044号には、アニオン界面活性剤と分岐型脂肪酸を配合し、安定で均一な洗浄剤が開示されている。
特表平10−512619号公報には、アニオン界面活性剤と分岐型脂肪酸を配合したミクロエマルションが開示されている。
特表2008−533250号公報には、アニオン界面活性剤と分岐アルキル型硫酸エステル塩を配合し、改良された安定性及び粘度を有する液体洗濯洗剤組成物が開示されている。
アニオン界面活性剤を高濃度に配合した界面活性剤組成物は、溶解性が低下し析出したり、強固なゲルが生じたりすることにより、著しく使用性を損ねるという課題がある。そこで多くの液体洗浄剤では、アニオン界面活性剤を十分に溶解させ流動性を保つために、多量の有機溶剤が併用されている。
一方、有機溶剤の多くは石化系物質が多く、サステナビリティ、環境負荷、及び安全性等の観点から、有機溶剤の使用を控えることが望まれている。また、有機溶剤に依存することなく洗浄剤の流動性を担保することで、液体洗浄剤使用時における泡立ちや、各種用途に適した粘度コントロールが容易になる。
そこで、アニオン界面活性剤を高濃度に配合し、有機溶剤の使用量を低減しても均一溶解しゲル化することなく、かつ希釈するなど濃度を変えても流動性を損なわず、広い濃度域で流動性を保つことができる界面活性剤組成物が求められる。
しかしながら、前記特許文献に開示された技術ではアニオン界面活性剤を高濃度で含有し、かつ広い濃度域で流動性を保ち低粘度である界面活性剤組成物を提供するには十分でなかった。
本発明は、アニオン界面活性剤を高濃度で含有し、広い濃度域で流動性を有する界面活性剤組成物に関する。
本発明者は鋭意検討を重ねた結果、アニオン性界面活性剤に対し特定の分岐アルキル構造を有する脂肪酸塩または硫酸エステル塩を特定の量比で配合することで、上記課題を解決しうることを見出した。
すなわち、本発明は、下記のA、B及びCを含有し、酸型として換算したAの含有量及び酸型として換算したBの含有量の合計が30質量%以上90質量%以下であり、前記Bの含有量に対する前記Aの含有量の質量比A/Bが85/15〜5/95である、界面活性剤組成物に関する。
A アニオン界面活性剤、但し、下記のBを除く
B 下記一般式1で表される化合物から選ばれる1種以上
C 水
一般式1:
Figure 0006681410
但し、R及びRは炭化水素基であり、Rの炭素数及びRの炭素数の合計は14以上22以下であり、Rの炭素数は3以上Rの炭素数以下である。Xは−COO、−CH−OSO 及び−O−(AO)−Yから選ばれる基である。AOは炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基である。aはAOの平均モル数であり、0.5以上10以下の数である。Yは−CH−COO及び−SO から選ばれる基である。Mは陽イオンであり、mはMの価数である。
本発明によれば、アニオン性界面活性剤を高濃度で含有し、広い濃度域(例えば、30質量%以上の濃度幅)で流動性を有する界面活性剤組成物が提供される。また、本発明の界面活性剤組成物は有機溶剤使用量を大幅に低減できる。
発明の詳細な説明
本発明の界面活性剤組成物は前記A、B及びCを特定の量比で含有することにより、高濃度から低濃度まで流動性に優れる。その理由は定かではないが以下のように考える。界面活性剤の分子構造は、親水基と疎水基に大きく区別されるが、高濃度な界面活性剤水溶液中では、疎水基間の相互作用が強く、界面活性剤の凝集が生じ、水溶液の増粘原因となる。しかし、特定構造のBを用い、疎水基構造の異なるものを複数組み合わせて混合することで、疎水基の配向の規則性が低下し、界面活性剤の凝集を抑制できるものと推察される。しかしながら、かかる作用は推定であり、本発明の範囲を制限するものではない。
<A>
本発明の界面活性剤組成物に含有されるAはアニオン界面活性剤であり、下記のBを除く以外は特に制限はない。アニオン界面活性剤としては、アルキル硫酸塩、アルケニル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸塩、及びポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩;スルホコハク酸アルキルエステル塩、スルホコハク酸ジアルキルエステル塩、ポリオキシアルキレンスルホコハク酸アルキルエステル塩、ポリオキシアルキレンスルホコハク酸ジアルキルエステル塩、アルカンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、内部オレフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル塩、アシルイセチオネート、アシルメチルタウレート等のスルホン酸塩;炭素数8以上24以下の高級脂肪酸塩、下記一般式(I)で示されるアルキルエーテル酢酸塩等のカルボン酸塩;アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩等のリン酸エステル塩;並びにアシルグルタミン酸塩、アスパラギン酸塩、アラニン塩、グリシン塩、アルギニン塩等のアシル化アミノ酸塩が挙げられる。これらの塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩及びアンモニウム塩が挙げられる。
{R−O−(CH2CH2O)a−CH2−COO M (I)
式中、Rは炭素数4以上22以下のアルキル基を示し、aは0以上16以下の数を示し、Mは陽イオンであり、mはMの価数を表す。
Mの陽イオンとしては、特に制限されるものではないが、水素イオン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン及びアンモニウムイオンが挙げられる。アルカリ金属イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオンなどが挙げられる。アルカリ土類金属イオンとしては、マグネシウムイオン、カルシウムイオンなどが挙げられる。アンモニウムイオンとしては、アルカノールアンモニウム、アルキルアンモニウムなどが挙げられる。アルカノールアンモニウムとしては、モノエタノールアンモニウムなどのモノアルカノールアンモニウム、ジエタノールアンモニウムなどのジアルカノールアンモニウム、トリエタノールアンモニウムなどのトリアルカノールアンモニウムが挙げられる。アルキルアンモニウムとしては、モノアルキルアンモニウム、ジアルキルアンモニウム、トリアルキルアンモニウム、テトラアルキルアンモニウムが挙げられる。
アニオン界面活性剤は、洗浄性、起泡性及び泡質の観点から、炭素数8以上24以下のアルキル基又はアルケニル基を有することが好ましい。該アルキル基又はアルケニル基の炭素数は、好ましくは8以上、より好ましくは10以上であり、好ましくは24以下、より好ましくは20以下、更に好ましくは18以下、より更に好ましくは16以下である。また、該アルキル基又はアルケニル基の炭素数は12以上14以下であってもよい。該アルキル基又はアルケニル基は、直鎖又は分岐鎖であってよい。但し、分岐鎖のうち、本発明のBに該当する基を除く。
これらの中では、流動性および均一溶解性の観点から、好ましくはラウリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸塩、1モル以上5モル以下のオキシエチレン基を有するポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、1モル以上5モル以下のオキシエチレン基を有するポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸モノエタノールアミン塩、1モル以上5モル以下のオキシプロピレン基及び1モル以上5モル以下のオキシエチレン基を有するポリオキシプロピレンポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸モノエタノールアミン塩等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩、ラウリン酸カリウム等の炭素数8以上16以下の高級脂肪酸塩、0モル以上12モル以下のオキシエチレン基を有するラウレス酢酸ナトリウム等の前記一般式(I)で示されるアルキルエーテル酢酸塩、ラウレス−2スルホコハク酸ナトリウム等のスルホコハク酸アルキルエステル塩、N−アシル−L−グルタミン酸ナトリウム(ココイルグルタミン酸ナトリウム)等のアシルグルタミン酸塩、アシルイセチオネート、及びアシルメチルタウレートから選ばれる1種以上であり、より好ましくはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩及びアルキル硫酸塩から選ばれる1種以上である。
<B>
本発明の界面活性剤組成物に含有されるBは、下記一般式1で表される化合物から選ばれる1種以上である。
一般式1:
Figure 0006681410
但し、R及びRは炭化水素基であり、Rの炭素数及びRの炭素数の合計は14以上22以下であり、Rの炭素数は3以上Rの炭素数以下である。Xは−COO、−CH−OSO 及び−O−(AO)−Yから選ばれる基である。AOは炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基である。aはAOの平均モル数であり、0.5以上10以下の数である。Yは−CH−COO及び−SO から選ばれる基である。Mは陽イオンであり、mはMの価数である。
前記一般式1のR及びRは、流動性及び均一溶解性の観点から、好ましくは直鎖又は分岐鎖の脂肪族炭化水素基、より好ましくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基又は直鎖又は分岐鎖のアルケニル基である。Rの炭素数及びRの炭素数の合計は、流動性及び均一溶解性の観点から、好ましくは20以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは16以下である。
の炭素数は3以上11以下であり、流動性及び均一溶解性の観点から、好ましくは4以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは6以上であり、好ましくは10以下、より好ましくは9以下、更に好ましくは8以下、より更に好ましくは7以下である。
当該Rの炭化水素基としては、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基又はウンデシル基の直鎖アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、イソヘキシル基、イソヘプチル基、4,4−ジメチル−2−ペンチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、イソノニル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、イソデシル基、イソウンデシル基等の分岐アルキル基;プロぺニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、デセニル基、ウンデセニル基等の直鎖アルケニル基;イソブテニル基、イソペンテニル基、イソヘキセニル基、イソヘプテニル基、イソオクテニル基、イソデセニル基、イソウンデセニル基等の分岐アルケニル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;シクロヘキセニル基等のシクロアルケニル基;アリール基;アラルキル基等が挙げられる。これらの中では、本発明の効果を得る観点から、好ましくは直鎖アルキル基、分岐アルキル基、直鎖アルケニル基及び分岐アルケニル基から選ばれる1種以上、より好ましくは直鎖アルキル基及び分岐アルキル基から選ばれる1種以上、更に好ましくは直鎖アルキル基、より更に好ましくはヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基から選ばれる1種以上、より更に好ましくはヘキシル基及びオクチル基から選ばれる1種以上である。
の炭素数は7以上19以下であり、流動性及び均一溶解性の観点から、好ましくは8以上であり、好ましくは18以下、より好ましくは16以下、更に好ましくは14以下、より更に好ましくは12以下、より更に好ましくは10以下である。
当該Rの炭化水素基としては、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基又はノナデシル基の直鎖アルキル基;イソヘプチル基、4,4−ジメチル−2−ペンチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、イソノニル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、イソデシル基、イソウンデシル基、イソドデシル基、イソトリデシル基、イソテトラデシル基、イソペンタデシル基、イソヘキサデシル基、イソヘプタデシル基、イソオクタデシル基、イソノナデシル基等の分岐アルキル基;ヘプテニル基、オクテニル基、デセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基等の直鎖アルケニル基;イソヘプテニル基、イソオクテニル基、イソデセニル基、イソドデセニル基、イソトリデセニル基、イソテトラデセニル基、イソペンタデセニル基、イソヘキサデセニル基、イソオクタデセニル基、イソノナデセニル基等の分岐アルケニル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;シクロヘキセニル基等のシクロアルケニル基;アリール基;アラルキル基等が挙げられる。これらの中では、本発明の効果を得る観点から、好ましくは直鎖アルキル基、分岐アルキル基、直鎖アルケニル基、及び分岐アルケニル基から選ばれる1種以上、より好ましくは直鎖アルキル基及び分岐アルキル基から選ばれる1種以上、更に好ましくは直鎖アルキル基、より更に好ましくはオクチル基、ノニル基及びデシル基から選ばれる1種以上、より更に好ましくはオクチル基及びデシル基から選ばれる1種以上である。
Mの陽イオンとしては、特に制限されるものではないが、水素イオン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン及びアンモニウムイオンが挙げられる。アルカリ金属イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオンなどが挙げられる。アルカリ土類金属イオンとしては、マグネシウムイオン、カルシウムイオンなどが挙げられる。アンモニウムイオンとしては、アルカノールアンモニウム、アルキルアンモニウムなどが挙げられる。アルカノールアンモニウムとしては、モノエタノールアンモニウムなどのモノアルカノールアンモニウム、ジエタノールアンモニウムなどのジアルカノールアンモニウム、トリエタノールアンモニウムなどのトリアルカノールアンモニウムが挙げられる。アルキルアンモニウムとしては、モノアルキルアンモニウム、ジアルキルアンモニウム、トリアルキルアンモニウム、テトラアルキルアンモニウムが挙げられる。これらの中、流動性および均一溶解性の観点から、アルカリ金属イオンが好ましい。
前記AOは、流動性及び均一溶解性の観点から、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基及びブチレンオキシ基から選ばれる1種以上であり、好ましくはエチレンオキシ基及びプロピレンオキシ基から選ばれる1種以上であり、より好ましくはエチレンオキシ基である。
前記aはアルキレンオキシ基の平均モル数を表し、流動性及び均一溶解性の観点から、好ましくは0.7以上、より好ましくは1以上であり、好ましくは7以下、より好ましくは5以下、更に好ましくは3以下、より更に好ましくは2以下である。
一般式1において、Xは、流動性及び均一溶解性の観点から、好ましくは−COO及び−O−(AO)−CH−COOから選ばれる基であり、より好ましくは−COOである。ここでAO及びaの好ましい態様は前述の通りである。
一般式1で表される化合物の具体的例として、例えば、ゲルベカルボン酸又はその塩、一般式1のR及びRの合計炭素数が一定で、R及びRの炭素数に分布のあるオキソカルボン酸の混合物(本明細書において、単にオキソカルボン酸ともいう)又はその塩、イソステアリン酸又はその塩等が挙げられる。
ゲルベカルボン酸又はその塩は、公知の方法、例えば、1種以上のアルコールからゲルベ反応によりゲルベアルコールを得た後(例えば、特開平9−227424号公報、特開2013−139416号公報参照)、得られたゲルベアルコールを酸化することにより得ることができる(例えば、特表平8−506809号公報、「新版 脂肪酸化学 第2版」株式会社 幸い書房1990年発行、J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 12386-12387参照)。
オキソカルボン酸又はその塩は、公知の方法、例えば、内部オレフィンからオキソアルコールを得た後(例えば、米国特許出願公開第4605781号明細書参照)、得られたオキソアルコールを酸化することにより得ることができる(例えば、特表平8−506809号公報、「新版 脂肪酸化学 第2版」(株式会社 幸書房、1990年発行)33頁、J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 12386-12387参照)。なお、内部オレフィンは、公知の方法、例えば、国際公開第2011/052732号明細書に記載の方法により製造することができる。
イソステアリン酸には種々のタイプがあるが、例えば、下記の化学式1で表されるヘプタデカン−8−カルボン酸、化学式2で表される2,2,4,8,10,10−ヘキサメチルウンデカン−5−カルボン酸などがある。
化学式1:
Figure 0006681410
化学式2:
Figure 0006681410
<C>
本発明の界面活性剤組成物に含有されるCは水であり、特に制限されるものではないが、イオン交換水、蒸留水、逆浸透膜水などの精製水が好ましい。
<界面活性剤組成物>
本発明の界面活性剤組成物は前記A、B及びCを含有する。
酸型として換算したAの含有量(以下、単に「Aの含有量」という)及び酸型として換算したBの含有量(以下、単に「Bの含有量」という)の合計は、30質量%以上90質量%以下である。
Aの含有量とBの含有量の合計は、35質量%以上、40質量%以上、45質量%以上、50質量%以上、55質量%以上又は60質量%以上とすることができ、85質量%以下、80質量%以下、75質量%以下又は70質量%以下とすることができる。
Bの含有量に対するAの含有量の質量比A/Bは、85/15〜5/95である。Bの含有量に対するAの含有量の質量比A/Bは、流動性及び均一溶解性の観点から、好ましくは80/20〜5/95、より好ましくは77/23〜5/95、更に好ましくは75/25〜5/95、よりさらに好ましくは50/50〜5/95である。また、質量比A/Bは、Aを高濃度で含有する観点から、好ましくは85/15〜10/90、より好ましくは85/15〜15/85、更に好ましくは85/15〜20/80、より更に好ましくは85/15〜25/75、より更に好ましくは85/15〜30/70、より更に好ましくは85/15〜35/65、より更に好ましくは85/15〜40/60、より更に好ましくは85/15〜50/50である。また、質量比A/Bは、流動性及び均一溶解性の観点及びAを高濃度で含有する観点から、例えば、80/20〜10/90、77/23〜10/90、75/25〜10/90、80/20〜15/85、77/23〜15/85、75/25〜15/85、75/25〜20/80、75/25〜30/70、75/25〜40/60であってもよい。
Aの含有量は、Aの含有量とBの含有量の合計が上記の条件を満たす範囲であれば特に制限されるものではない。Aの含有量は、例えば、2質量%以上、5質量%以上、7質量%以上、10質量%以上、15質量%以上、20質量%以上、30質量%以上、40質量%以上、50質量%以上であってよい。また、例えば、70質量%以下、65質量%以下、62質量%以下、60質量%以下、55質量%以下であってよい。
Bの含有量は、Aの含有量とBの含有量の合計が上記の条件を満たす範囲であれば特に制限されるものではない。Bの含有量は、例えば、5質量%以上、7質量%以上、10質量%以上、20質量%以上、25質量%以上、30質量%以上であってよい。また、例えば、86質量%以下、80質量%以下、75質量%以下、70質量%以下、65質量%以下、60質量%以下、55質量%以下、50質量%以下、45質量%以下、40質量%以下であってもよい。
Cすなわち水はA、B及びその他の成分以外の残部となる量で用いることができる。また、Cの含有量は、組成物中、5質量%以上、10質量%以上、15質量%以上、20質量%以上、25質量%以上とすることができ、68質量%以下、63質量%以下、57質量%以下、52質量%以下、47質量%以下、42質量%以下、37質量%以下とすることができる。
本発明の界面活性剤組成物の25℃における粘度は、取扱い容易性の観点から、好ましくは8000mPa・s以下、より好ましくは7000mPa・s以下、更に好ましくは6000mPa・s以下、より更に好ましくは5000mPa・s以下、より更に好ましくは4000mPa・s以下、より更に好ましくは3000mPa・s以下、より更に好ましくは2000mPa・s以下、より更に好ましくは1000mPa・s以下、より更に好ましくは500mPa・s以下、より更に好ましくは300mPa・s以下、より更に好ましくは200mPa・s以下、より更に好ましくは100mPa・s以下である。また、25℃における粘度の下限は特に制限されるものではない。ここで粘度は音叉型振動式粘度計(VIBRO VISCOMETER SVシリーズ、株式会社A&D製)により、実施例に記載の方法で測定する。
25℃における粘度は、0mPa・s以上であってよい。ここで、粘度が0mPa・sとは、粘度が低すぎるために音叉型振動式粘度計では計測不能な場合を含む。
25℃における粘度は、例えば、5mPa・s以上、10mPa・s以上、20mPa・s以上、30mPa・s以上、40mPa・s以上又は、50mPa・s以上であってよい。
本発明の界面活性剤組成物は、組成物安定性の観点から、好ましくは25℃において均一溶解している。
<その他の成分>
本発明の界面活性剤組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、A、B及びC以外に、A及びB以外の界面活性剤、溶剤、香料、染料、保存料、pH調整剤、漂白剤、キレート剤等を含有することができる。
A及びB以外の界面活性剤
A及びB以外の界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。
ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレン(硬化)ヒマシ油等のポリエチレングリコール型と、ショ糖脂肪酸エステル、ポリグリセリンアルキルエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、アルキルグリコシド、アシル化アルキルグルカミド等の多価アルコール型及び脂肪酸アルカノールアミド等が挙げられる。具体的には、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセトステアリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル、ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド、ヤシ油脂肪酸N−メチルモノエタノールアミド等の脂肪酸モノアルカノールアミドが挙げられる。
両性界面活性剤としては、イミダゾリン系ベタイン、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン、脂肪酸アミドプロピルベタイン、スルホベタイン等のベタイン系界面活性剤、及びアルキルジメチルアミンオキシド等のアミンオキシド型界面活性剤等が挙げられる。具体的には、例えば、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルカルボベタイン、ラウラミドプロピルジメチルカルボベタイン、ラウリルカルボキシメチルヒドロキシイミダゾリウムベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン及びラウリルヒドロキシスルホベタイン等が挙げられる。
カチオン界面活性剤としては、アミド基、エステル基又はエーテル基で分断されていてもよい炭素数12以上28以下の炭化水素基を有する第4級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、又は3級アミンの鉱酸又は有機酸の塩が挙げられる。具体的には、例えば、オクチルトリメチルアンモニウム塩、デシルトリメチルアンモニウム塩、ラウリルトリメチルアンモニウム塩、ミリスチルトリメチルアンモニウム塩、セチルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、ベヘニルトリメチルアンモニウム塩、オクダデシロキシプロピルトリメチルアンモニウム塩等のモノ長鎖アルキルトリメチルアンモニウム塩や、ジオクチルトリメチルアンモニウム塩、ジデシルトリメチルアンモニウム塩、ジラウリルトリメチルアンモニウム塩、ジミリスチルトリメチルアンモニウム塩、ジセチルトリメチルアンモニウム塩、ジステアリルジメチルアンモニウム塩、ジイソテトラデシルジメチルアンモニウム塩等のジ長鎖アルキルジメチルアンモニウム塩や、ステアリルジメチルアミン、ベヘニルジメチルアミン、オクタデシロキシプロピルジメチルアミン、ジメチルアミノプロピルステアリン酸アミドの塩酸、クエン酸又は乳酸塩等のモノ長鎖アルキルジメチルアミン塩が挙げられる。
溶剤
本発明の界面活性剤組成物は、低温安定性や洗浄性能を高める等の目的で、溶剤を含有することができる。溶剤としては、例えば、アルコールやグリコールエーテル、アルキレングリコールアルキルエーテル等が挙げられる。アルコールとしては、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等の1価アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール(2−メチル−2,4−ペンタンジオール)、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール及びグリセリン等の多価アルコール、ベンジルアルコール等の芳香族アルコールが挙げられる。アルキレングリコールエーテルとしては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールが挙げられる。アルキレングリコールアルキルエーテルとしては、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノール及び1−エトキシ−2−プロパノール、2−フェノキシエタノール、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノフェニルエーテルが挙げられる。
本発明において、上記溶剤を含有することを制限するものではないが、サステナビリティ、環境負荷、及び安全性等の観点から、界面活性剤組成物中の溶剤の含有量は、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.1質量%以下、更に好ましくは0.01質量%以下、より更に好ましくは実質的に0質量%であり、より更に好ましくは0質量%、即ち、溶剤を含有しないことが好ましい。
本発明の界面活性剤組成物は、A、B、C及びその他の成分を混合することにより調製することができる。
A、B及びCを混合する順序は特に制限されるものではなく、A及びBを混合した後、水で希釈して所定の濃度に調整してもよいし、Aと水を予め混合し、Bと水を予め混合した後、それらの混合液を混合してもよい。また、Aと水を予め混合し、Bと水を予め混合した後、それらの混合液を混合した後、更に、水で希釈して所定の濃度に調整してもよい。また、A又はBは、それぞれ、酸液とアルカリ液を別々に用意して、混合してもよい。例えば、本明細書の実施例1では、Bとしてカルボン酸とKOH水溶液を別々に用意して混合した。
その他の成分を含有する界面活性剤組成物を調製する場合、調製順序に特に制限はないが、例えばA、B及びCを含有する界面活性剤組成物を調製した後にその他の成分を配合してもよい。
均一に溶解した界面活性剤組成物を得る観点から、混合した後、所定の温度にて所定の時間静置することが好ましい。静置する温度としては、均一に溶解した界面活性剤組成物を得る観点から、好ましくは10℃以上、より好ましくは15℃以上、更に好ましくは20℃以上、より更に好ましくは25℃以上であり、経済性の観点から好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下、更に好ましくは60℃以下、より更に好ましくは50℃以下、より更に好ましくは40℃以下、より更に好ましくは30℃以下である。静置する時間は、温度により変わるが、十分に均一溶解する観点から、好ましくは1時間以上、より好ましくは5時間以上、更に好ましくは12時間以上、より更に好ましくは18時間以上、より更に好ましくは24時間以上、より更に好ましくは2日以上、より更に好ましくは3日以上であり、経済性の観点から好ましくは1月以下、より好ましくは20日以下、更に好ましくは10日以下である。
本発明の界面活性剤組成物は、高濃度から低濃度まで流動性に優れ、有機溶剤使用量を大幅に低減でき、液体洗浄剤等の洗浄剤組成物に好適に使用することができる。すなわち、本発明の洗浄剤組成物は、前記界面活性剤組成物を配合してなるものである。本発明の界面活性剤組成物と界面活性剤、酵素、香料等の洗浄剤に用いられる成分、水等を混合することにより洗浄剤組成物を製造することができる。洗浄剤組成物の例としては、衣料用液体洗剤、食器用洗剤、毛髪用洗浄料、身体用洗浄料、精密部品用洗浄剤、硬質表面用洗浄剤などが挙げられる。なお、上記の記載は用途を限定するものではない。
以下に、本発明及び本発明の好ましい実施態様を示す。
<1>
下記のA、B及びCを含有し、酸型として換算したAの含有量及び酸型として換算したBの含有量の合計が30質量%以上90質量%以下であり、前記Bの含有量に対する前記Aの含有量の質量比A/Bが85/15〜5/95である、界面活性剤組成物。
A アニオン界面活性剤、但し、下記のBを除く
B 下記一般式1で表される化合物から選ばれる1種以上
C 水
一般式1:
Figure 0006681410
但し、R及びRは炭化水素基であり、Rの炭素数及びRの炭素数の合計は14以上22以下であり、Rの炭素数は3以上Rの炭素数以下である。Xは−COO、−CH−OSO 及び−O−(AO)−Yから選ばれる基である。AOは炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基である。aはAOの平均モル数であり、0.5以上10以下の数である。Yは−CH−COO及び−SO から選ばれる基である。Mは陽イオンであり、mはMの価数である。
<2>
前記R及びRが、好ましくは直鎖又は分岐鎖の脂肪族炭化水素基、より好ましくは直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、又は直鎖若しくは分岐鎖のアルケニル基である、<1>に記載の界面活性剤組成物。
<3>
の炭素数及びRの炭素数の合計が、好ましくは20以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは16以下である、<1>又は<2>に記載の界面活性剤組成物。
<4>
の炭素数が、好ましくは4以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは6以上であり、好ましくは10以下、より好ましくは9以下、更に好ましくは8以下、より更に好ましくは7以下である、<1>〜<3>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<5>
が、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基又はウンデシル基の直鎖アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、イソヘキシル基、イソヘプチル基、4,4−ジメチル−2−ペンチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、イソノニル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、イソデシル基、イソウンデシル基等の分岐アルキル基;プロぺニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、デセニル基、ウンデセニル基等の直鎖アルケニル基;イソブテニル基、イソペンテニル基、イソヘキセニル基、イソヘプテニル基、イソオクテニル基、イソデセニル基、イソウンデセニル基等の分岐アルケニル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;シクロヘキセニル基等のシクロアルケニル基;アリール基;アラルキル基等から選ばれる、好ましくは直鎖アルキル基、分岐アルキル基、直鎖アルケニル基及び分岐アルケニル基から選ばれる1種以上、より好ましくは直鎖アルキル基及び分岐アルキル基から選ばれる1種以上、更に好ましくは直鎖アルキル基、より更に好ましくはヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基から選ばれる1種以上、より更に好ましくはヘキシル基及びオクチル基から選ばれる1種以上である、<1>〜<4>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<6>
の炭素数が、好ましくは8以上であり、好ましくは18以下、より好ましくは16以下、更に好ましくは14以下、より更に好ましくは12以下、より更に好ましくは10以下である、<1>〜<5>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<7>
が、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基又はノナデシル基の直鎖アルキル基;イソヘプチル基、4,4−ジメチル−2−ペンチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、イソノニル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、イソデシル基、イソウンデシル基、イソドデシル基、イソトリデシル基、イソテトラデシル基、イソペンタデシル基、イソヘキサデシル基、イソヘプタデシル基、イソオクタデシル基、イソノナデシル基等の分岐アルキル基;ヘプテニル基、オクテニル基、デセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基等の直鎖アルケニル基;イソヘプテニル基、イソオクテニル基、イソデセニル基、イソドデセニル基、イソトリデセニル基、イソテトラデセニル基、イソペンタデセニル基、イソヘキサデセニル基、イソオクタデセニル基、イソノナデセニル基等の分岐アルケニル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;シクロヘキセニル基等のシクロアルケニル基;アリール基;アラルキル基等から選ばれる、好ましくは直鎖アルキル基、分岐アルキル基、直鎖アルケニル基、及び分岐アルケニル基から選ばれる1種以上、より好ましくは直鎖アルキル基及び分岐アルキル基から選ばれる1種以上、更に好ましくは直鎖アルキル基、より更に好ましくはオクチル基、ノニル基及びデシル基から選ばれる1種以上、より更に好ましくはオクチル基及びデシル基から選ばれる1種以上である、<1>〜<6>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<8>
Mが、水素イオン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン及びアンモニウムイオンから選ばれる、アルカリ金属イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオンなどから選ばれる、アルカリ土類金属イオンとしては、マグネシウムイオン、カルシウムイオンなどから選ばれる、アンモニウムイオンとしては、アルカノールアンモニウム、アルキルアンモニウムなどから選ばれる、アルカノールアンモニウムとしては、モノエタノールアンモニウムなどのモノアルカノールアンモニウム、ジエタノールアンモニウムなどのジアルカノールアンモニウム、トリエタノールアンモニウムなどのトリアルカノールアンモニウムから選ばれる、アルキルアンモニウムとしては、モノアルキルアンモニウム、ジアルキルアンモニウム、トリアルキルアンモニウム、テトラアルキルアンモニウムから選ばれる、好ましくはアルカリ金属イオンである、<1>〜<7>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<9>
一般式1において、好ましくはXは−COO及び−O−(AO)−CH−COOから選ばれる基であり、より好ましくはXは−COOである、<1>〜<8>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<10>
Aの含有量とBの含有量の合計が、35質量%以上、40質量%以上、45質量%以上、50質量%以上、55質量%以上又は60質量%以上である、<1>〜<9>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<11>
Aの含有量とBの含有量の合計が、85質量%以下、80質量%以下、75質量%以下又は70質量%以下である、<1>〜<10>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<12>
Bの含有量に対するAの含有量の質量比A/Bは、好ましくは80/20〜5/95、より好ましくは77/23〜5/95、更に好ましくは75/25〜5/95、より更に好ましくは50/50〜5/95である、<1>〜<11>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<13>
Bの含有量に対するAの含有量の質量比A/Bは、好ましくは85/15〜10/90、より好ましくは85/15〜15/85、更に好ましくは85/15〜20/80、より更に好ましくは85/15〜25/75、より更に好ましくは85/15〜30/70、より更に好ましくは85/15〜35/65 、より更に好ましくは85/15〜40/60、より更に好ましくは85/15〜50/50である、<1>〜<11>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<14>
Bの含有量に対するAの含有量の質量比A/Bが、例えば、80/20〜10/90、77/23〜10/90、75/25〜10/90、80/20〜15/85、77/23〜15/85、75/25〜15/85、75/25〜20/80、75/25〜30/70、75/25〜40/60である、<1>〜<13>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<15>
Aの含有量が、例えば、2質量%以上、5質量%以上、7質量%以上、10質量%以上、15質量%以上、20質量%以上、30質量%以上、40質量%以上、50質量%以上であり、70質量%以下、65質量%以下、62質量%以下、60質量%以下、55質量%以下である、<1>〜<14>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<16>
Bの含有量が、例えば、5質量%以上、7質量%以上、10質量%以上、20質量%以上、25質量%以上、30質量%以上であり、86質量%以下、80質量%以下、75質量%以下、70質量%以下、65質量%以下、60質量%以下、55質量%以下、50質量%以下、45質量%以下、40質量%以下である、<1>〜<15>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<17>
水の含有量が、組成物中、A、B及びその他の成分以外の残部となる量である、<1>〜<16>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<18>
Cの含有量が、組成物中、5質量%以上、10質量%以上、15質量%以上、20質量%以上、25質量%以上であり、68質量%以下、63質量%以下、57質量%以下、52質量%以下、47質量%以下、42質量%以下、37質量%以下である、<1>〜<16>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<19>
界面活性剤組成物中の溶剤の含有量が、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.1質量%以下、更に好ましくは0.01質量%以下、より更に好ましくは実質的に0質量%であり、より更に好ましくは0質量%、即ち、溶剤を含有しない、<1>〜<18>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<20>
25℃における音叉型振動式粘度計で測定した粘度が、好ましくは8000mPa・s以下、より好ましくは7000mPa・s以下、更に好ましくは6000mPa・s以下、より更に好ましくは5000mPa・s以下、より更に好ましくは4000mPa・s以下、より更に好ましくは3000mPa・s以下、より更に好ましくは2000mPa・s以下、より更に好ましくは1000mPa・s以下、より更に好ましくは500mPa・s以下、より更に好ましくは300mPa・s以下、より更に好ましくは200mPa・s以下、より更に好ましくは100mPa・s以下であり、0mPa・s以上、5mPa・s以上、10mPa・s以上、20mPa・s以上、30mPa・s以上、40mPa・s以上又は、50mPa・s以上である、<1>〜<19>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<21>
25℃において均一溶解している、<1>〜<20>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<22>
Aのアニオン界面活性剤が、アルキル硫酸塩、アルケニル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸塩、及びポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩;スルホコハク酸アルキルエステル塩、スルホコハク酸ジアルキルエステル塩、ポリオキシアルキレンスルホコハク酸アルキルエステル塩、ポリオキシアルキレンスルホコハク酸ジアルキルエステル塩、アルカンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、内部オレフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル塩、アシルイセチオネート、アシルメチルタウレート等のスルホン酸塩;炭素数8以上24以下の高級脂肪酸塩、前記一般式(I)で示されるアルキルエーテル酢酸塩等のカルボン酸塩;アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩等のリン酸エステル塩;並びにアシルグルタミン酸塩、アスパラギン酸塩、アラニン塩、グリシン塩、アルギニン塩等のアシル化アミノ酸塩から選ばれる1種以上、これらの塩として、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩及びアンモニウム塩から選ばれる1種以上であり、好ましくはラウリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸塩、1モル以上5モル以下のオキシエチレン基を有するポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、1モル以上5モル以下のオキシエチレン基を有するポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸モノエタノールアミン塩、1モル以上5モル以下のオキシプロピレン基及び1モル以上5モル以下のオキシエチレン基を有するポリオキシプロピレンポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸モノエタノールアミン塩等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩、ラウリン酸カリウム等の炭素数8以上16以下の高級脂肪酸塩、0モル以上12モル以下のオキシエチレン基を有するラウレス酢酸ナトリウム等の前記一般式(I)で示されるアルキルエーテル酢酸塩、ラウレス−2スルホコハク酸ナトリウム等のスルホコハク酸アルキルエステル塩、N−アシル−L−グルタミン酸ナトリウム(ココイルグルタミン酸ナトリウム)等のアシルグルタミン酸塩、アシルイセチオネート、及びアシルメチルタウレートから選ばれる1種以上であり、より好ましくはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩及びアルキル硫酸塩から選ばれる1種以上である、<1>〜<21>のいずれかに記載の界面活性剤組成物。
<23>
<1>〜<22>のいずれかに記載の界面活性剤組成物を配合してなる洗浄剤組成物。
<24>
<1>〜<22>のいずれかに記載の界面活性剤組成物と界面活性剤、酵素、香料等の洗浄剤に用いられる成分、水等を混合する、洗浄剤組成物の製造方法。
<25>
<23>に記載の洗浄剤組成物の衣料用液体洗剤、食器用洗剤、毛髪用洗浄料、身体用洗浄料、精密部品用洗浄剤、又は硬質表面用洗浄剤としての使用。
以下に実施例又は比較例で用いた薬剤について示す。以下において、特に断らない限り、%は「質量%」を意味する。
<A>
A−1 APES MEA塩:下記製造例1で得たAPES MEA塩
A−2 C12ES(EO3)Na塩:エマール20C、花王株式会社製
A−3 C12ES(EO3)TEA塩:エマール20T、花王株式会社製
A−4 ラウリン酸:ルナックL−98、花王株式会社製
A−5 SDS:ドデシル硫酸ナトリウム、Ultra Pure, MP Biomedicals, Inc.製
<B>
B−1 C16ゲルベカルボン酸:下記製造例2で得たC16ゲルベカルボン酸
B−2 C18ゲルベカルボン酸:下記製造例3で得たC18ゲルベカルボン酸
B−3 C17−DIO−oxoカルボン酸:下記製造例4で得たC17−DIO−oxoカルボン酸
B−4 C17−IO−oxoカルボン酸:下記製造例5で得たC17−IO−oxoカルボン酸
B−5 イソステアリン酸:イソステアリン酸(CAS番号:54680−48−7、製品コード:I0184、東京化成株式会社製)
B−6 C16ゲルベAS:下記製造例6で得たC16ゲルベAS
<一般式2で表されるカルボン酸の異性体混合比率の測定方法>
下記一般式2で表されるカルボン酸の異性体の混合比率は、脂肪酸の各サンプルをトリメチルシリル(TMS)化した後にガスクロマトグラフィー(以下GCと省略)分析に供し、それぞれのピーク面積値より各異性体成分の組成を求めた。なお、GC分析に使用した装置および分析条件は以下の通りである。
GC装置:HP6890、HEWLETT PACKARD社製
カラム:Ultra−Alloy−1HTキャピラリーカラム、30m×250μm×0.15μm,フロンティア・ラボ株式会社製
検出器:水素炎イオン検出器(FID)
インジェクション温度:300℃
ディテクター温度:350℃
He流量:4.6mL/min
一般式2
Figure 0006681410
但し、R41及びR42は炭化水素基であり、Mは陽イオンであり、mはMの価数である。
製造例1 APES MEA塩
炭素数12の直鎖1級アルコール〔カルコール2098、花王株式会社製〕2340g及びKOH3.5gを攪拌装置、温度制御装置、自動導入装置を備えたオートクレーブに仕込み、110℃、1.3kPaにて30分間脱水を行った。脱水後窒素置換を行い、120℃まで昇温した後、プロパン−1,2−ジイルオキサイド(以下POと省略)を1460g仕込んだ。120℃にて付加反応・熟成を行った後、145℃に昇温し、エチレンオキシド(以下EOと省略)を1107g仕込んだ。145℃にて付加反応・熟成を行った後、80℃まで冷却し、4.0kPaで未反応のPO、EOを除去した。除去後、3.8gの酢酸をオートクレーブ内に加え、80℃で30分間攪拌した後、抜き出しを行った。
得られたアルコキシレートを、SOガスを用いて下降薄膜式反応器により硫酸化した。得られた硫酸化物をモノエタノールアミンにて中和し、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル硫酸エステル塩を含む組成物を得た。
製造例2 C16ゲルベカルボン酸
炭素数8のアルコールをゲルベ反応に供し(例えば、特開2013−139416参照)、得られた二量体化アルコールを酸化して得た。
前記一般式1において、Rの炭素数が6、Rの炭素数が8、Xが−COO、Mが水素イオン、mが1の化合物である。
製造例3 C18ゲルベカルボン酸
炭素数8及び10のアルコールをゲルベ反応に供し(例えば、特開2013−139416参照)、得られた二量体化アルコールを酸化して得た。
前記一般式1において、Rの炭素数6、Rの炭素数8の化合物、Rの炭素数が6、Rの炭素数が10の化合物、Rの炭素数が8、Rの炭素数が8の化合物、およびRの炭素数8、Rの炭素数10の化合物の混合物である。なお、いずれの化合物も、前記一般式1において、Xが−COO、Mが水素イオン、mが1である。
製造例4 C17−DIO−oxoカルボン酸
攪拌装置付きフラスコに1−ヘキサデカノール〔カルコール6098花王株式会社製〕7000g(28.9モル)、固体酸触媒としてγ―アルミナ(STREM Chemicals,Inc社)700g(原料アルコールに対して10質量%)を仕込み、攪拌下、280℃にて系内に窒素(1000mL/min)を流通させながら8時間、反応を行った。反応終了後のアルコール転化率は100%、炭素数16の内部オレフィン純度は99.7%であった。得られた粗内部オレフィンを蒸留用フラスコに移し、136−160℃/4.0mmHgで蒸留することでオレフィン純度100%の炭素数16の内部オレフィンを得た。
室温で、得られた内部オレフィン2055g(9.2mol)を20Lオートクレーブに測りとり、トルエン8Lを加えた。Rh(CO)(acac)(Sigma−Aldrich社製)8.9g(35mmol)、トリシクロヘキシルホスフィン20%トルエン溶液(東京化成工業株式会社製)(100mL、72mmol)を加え、2.5MPaでCO/H混合ガス(CO/H=1/1(モル比))を圧入した後、110℃に昇温し、約2.5時間攪拌した。その後、反応液を減圧濃縮し、粗アルデヒドを得た。
その後、得られた粗アルデヒドにエタノール(13L)を加えて攪拌した。氷冷下、NaBH(和光純薬工業株式会社製)600g(15.8mol)を分割添加し、氷冷バスを外して、1.5時間攪拌した。その後、攪拌しながら冷水に注ぎ、30分攪拌した。反応液にイソプロピルエーテル(13L)を加えて分液した。得られた有機層を硫酸マグネシウム(和光純薬工業株式会社製)で脱水した後、溶媒を減圧留去し、160−180℃/0.2mmHgで蒸留することで純度99.7%のオキソアルコールを得た。得られたオキソアルコールを酸化してカルボン酸を得た(「新版 脂肪酸化学 第2版」(株式会社 幸書房、1990年発行)33頁参照)。
このカルボン酸は、前記一般式2で表わされ、Mは水素イオン、mは1であり、R41の炭素数とR42の炭素数の合計が15の化合物の混合物である。その内訳は、R41の炭素数が0の化合物が0.59%、R41の炭素数が1の化合物が8.46%、R41の炭素数が2の化合物が13.19%、R41の炭素数が3の化合物が15.16%、R41の炭素数が4の化合物が16.05%、R41の炭素数が5の化合物が13.38%、R41の炭素数が6以上8以下の化合物が33.17%であった。これらのうち、本発明のAに該当するのはR41の炭素数が0、1及び2の化合物であり、その割合は22.24%であり、本発明のBに該当するのはR41の炭素数が3以上8以下の化合物であり、その割合は77.76%である。
ここでカルボン酸の異性体の混合比率は、前述の通りGC分析により求めた。
製造例5 C17−IO−oxoカルボン酸
攪拌装置付きフラスコに1−ヘキサデカノール〔カルコール6098(花王株式会社製)〕7000g(28.9モル)、固体酸触媒としてγ―アルミナ(STREM Chemicals,Inc社)700g(原料アルコールに対して10質量%)を仕込み、攪拌下、280℃にて系内に窒素(1000mL/min)を流通させながら5時間、反応を行った。反応終了後のアルコール転化率は100%、炭素数16の内部オレフィン純度は99.8%であった。得られた粗内部オレフィンを蒸留用フラスコに移し、136−160℃/4.0mmHgで蒸留することでオレフィン純度100%の炭素数16の内部オレフィンを得た。
なお、その後は製造例4と同様の方法でカルボン酸を得た。
このカルボン酸は、前記一般式2で表わされ、Mは水素イオン、mは1であり、R41の炭素数とR42の炭素数の合計が15の化合物の混合物である。その内訳は、R41の炭素数が0の化合物が1.76%、R41の炭素数が1の化合物が15.76%、R41の炭素数が2の化合物が21.02%、R41の炭素数が3の化合物が20.39%、R41の炭素数が4の化合物が16.49%、R41の炭素数が5の化合物が10.62%、R41の炭素数が6以上8以下の化合物を13.96%であった。これらのうち、本発明のAに該当するのはR41の炭素数が0、1及び2の化合物であり、その割合は38.54%であり、本発明のBに該当するのはR41の炭素数が3以上8以下の化合物であり、その割合は61.46%である。
ここでカルボン酸の異性体の混合比率は、前述の通りGC分析により求めた。
製造例6 C16ゲルベAS
炭素数8のアルコールをゲルベ反応に供し(例えば、特開2013−139416参照)、得られた二量体化アルコールをSOガスで硫酸化して得た。前記一般式1において、Rの炭素数が6、Rの炭素数が8、Xが−CH−OSO 、Mが水素イオン、mが1の化合物である。
実施例1
5.54gのAPES MEA塩(酸として4.91g)、及び3.21gのC16ゲルベカルボン酸、2.15gの8mol/L水酸化カリウム水溶液(和光純薬工業社製、C16ゲルベカルボン酸1モルに対し1.00モルの水酸化カリウム)および0.660gのイオン交換水を25℃で混合し水溶液を調製した。この水溶液は、AとBの合計配合量が酸型換算で70質量%、AとBの質量比A/Bが60/40の水溶液である。
上記水溶液をイオン交換水で希釈することによりAとBの合計含有量が酸型換算で表1−1に記載の通りの水溶液を調製した。
各水溶液のAとBをそれぞれ酸型に換算した合計含有量と質量比A/Bは、表1−1に示す通りである。
各水溶液は調製後、3日以上室温で静置し、25℃における粘度の測定及び25℃における均一溶解性の評価に供した。測定した粘度と均一溶解性の判定結果を表1−1に記載する。
なお、各水溶液の25℃における粘度は音叉型振動式粘度計(VIBRO VISCOMETER SVシリーズ、株式会社A&D製)により測定した。測定開始から3分間連続測定を行い(データ更新間隔:5秒)、その平均値を各水溶液の溶液粘度とした。また、各水溶液の25℃における均一溶解性は目視により判定した。
実施例2〜4
表1−1記載のAとBの合計配合量が酸型換算で表1−1記載の各最高濃度であり、AとBの質量比A/Bが表1−1記載の各比率の水溶液を調製し、さらに、各最高濃度の水溶液をイオン交換水で希釈して、界面活性剤濃度が表1−1記載の各濃度の水溶液を調製した以外は、実施例1と同様の方法で界面活性剤水溶液を調製した。なお、実施例1と同様にB−1の1モルに対し1.00モルの水酸化カリウムを水溶液で混合した。実施例1と同様に各水溶液の粘度を測定し、均一溶解性を判定した。結果を表1−1に記載する。
比較例1〜4
表1−2記載のAとBの合計配合量が酸型換算で表1−2記載の各最高濃度であり、AとBの質量比A/Bが表1−2記載の各比率である水溶液を調製し、さらに、各最高濃度の水溶液をイオン交換水で希釈して、界面活性剤濃度が表1−2記載の各濃度の水溶液を調製した以外は、実施例1と同様の方法で界面活性剤水溶液を調製した。なお、比較例2と比較例3では、実施例1と同様にA−4の1モルに対し1.00モルの水酸化カリウムを水溶液で混合した。
粘度を測定するまでもなく、容器を倒しても流動せず、目視にて流動性がないと判断した水溶液については「流動性なし」と表1−2に記載した。また、各水溶液の均一溶解性を実施例1と同様に目視により判定した。結果を表1−2に記載する。
但し、比較例2と比較例3では、A−4をBと見做した時のAとBの質量比を括弧書きで表1−2に記載した。
Figure 0006681410
Figure 0006681410
実施例5〜17、比較例5〜8
表2〜6に記載のAとBの合計配合量が酸型換算で表2〜6に記載の各最高濃度であり、AとBの質量比A/Bが表2〜6に記載の各比率である水溶液を調製し、さらに、各最高濃度の水溶液をイオン交換水で希釈して、界面活性剤濃度が表2〜6に記載の各濃度の水溶液を調製した以外は、実施例1と同様の方法で界面活性剤水溶液を調製した。なお、表2にはBとして記載しているが、実施例6で用いたB−3と実施例7で用いたB−4は、前述の通り、Aに該当する部分とBに該当する部分を含む。また、実施例10では水酸化カリウム水溶液に変えて、B−6の1モルに対し1.00モルの水酸化ナトリウムを水溶液で混合した。調製した各水溶液について、実施例1と同様に粘度を測定し、均一溶解性を判定した。結果を表2〜6に記載する。
但し、比較例について、「流動性なし」と記載したものは、比較例1〜4と同様である。
Figure 0006681410
Figure 0006681410
Figure 0006681410
Figure 0006681410
Figure 0006681410
本発明の界面活性剤組成物は、高濃度から低濃度まで流動性に優れ、有機溶剤使用量を大幅に低減でき、液体洗浄剤等に好適に使用することができる。

Claims (16)

  1. 下記のA、B及びCを含有し、酸型として換算したAの含有量及び酸型として換算したBの含有量の合計が30質量%以上90質量%以下であり、前記Bの含有量に対する前記Aの含有量の質量比A/Bが85/15〜5/95であり、
    25℃における音叉型振動式粘度計で測定した粘度が、8000mPa・s以下である、界面活性剤組成物。
    A アニオン界面活性剤、但し、下記のBを除く
    B 下記一般式1で表される化合物から選ばれる1種以上
    C 水
    一般式1:
    Figure 0006681410
    但し、R及びRは炭化水素基であり、Rの炭素数及びRの炭素数の合計は14以上22以下であり、Rの炭素数は3以上Rの炭素数以下である。Xは−COO、−CH−OSO 及び−O−(AO)−Yから選ばれる基である。AOは炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基である。aはAOの平均モル数であり、0.5以上10以下の数である。Yは−CH−COO及び−SO から選ばれる基である。Mは陽イオンであり、mはMの価数である。
  2. 下記のA、B及びCを含有し、酸型として換算したAの含有量及び酸型として換算したBの含有量の合計が30質量%以上90質量%以下であり、前記Bの含有量に対する前記Aの含有量の質量比A/Bが85/15〜5/95であり、
    25℃において均一溶解している、界面活性剤組成物。
    A アニオン界面活性剤、但し、下記のBを除く
    B 下記一般式1で表される化合物から選ばれる1種以上
    C 水
    一般式1:
    Figure 0006681410
    但し、R 及びR は炭化水素基であり、R の炭素数及びR の炭素数の合計は14以上22以下であり、R の炭素数は3以上R の炭素数以下である。Xは−COO 、−CH −OSO 及び−O−(AO) −Yから選ばれる基である。AOは炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基である。aはAOの平均モル数であり、0.5以上10以下の数である。Yは−CH −COO 及び−SO から選ばれる基である。Mは陽イオンであり、mはMの価数である。
  3. 一般式1において、Xは−COO及び−O−(AO)−CH−COOから選ばれる基である、請求項1又は2に記載の界面活性剤組成物。
  4. 前記Aの含有量と前記Bの含有量の合計が35質量%以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の界面活性剤組成物。
  5. 前記Bの含有量に対する前記Aの含有量の質量比A/Bが、85/15〜10/90である、請求項1〜のいずれか1項に記載の界面活性剤組成物。
  6. 又はRが直鎖又は分岐鎖の脂肪族炭化水素基である、請求項1〜のいずれか1項に記載の界面活性剤組成物。
  7. 又はRが直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、又は直鎖若しくは分岐鎖のアルケニル基である、請求項1〜のいずれか1項に記載の界面活性剤組成物。
  8. の炭素数が、4以上である、請求項1〜のいずれか1項に記載の界面活性剤組成物。
  9. の炭素数が、8以上18以下である、請求項1〜のいずれか1項に記載の界面活性剤組成物。
  10. がヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基から選ばれる1種以上である、請求項1〜のいずれか1項に記載の界面活性剤組成物。
  11. が、オクチル基、ノニル基及びデシル基から選ばれる1種以上である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の界面活性剤組成物。
  12. Mが、水素イオン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン及びアンモニウムイオンから選ばれる、請求項1〜11のいずれか1項に記載の界面活性剤組成物。
  13. Cの含有量が、5質量%以上60質量%以下である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の界面活性剤組成物。
  14. 25℃における音叉型振動式粘度計で測定した粘度が、8000mPa・s以下である、請求項13のいずれか1項に記載の界面活性剤組成物。
  15. 溶剤の含有量が、1質量%以下である、請求項1〜14のいずれか1項に記載の界面活性剤組成物。
  16. 請求項1〜15の何れか1項に記載の界面活性剤組成物を含有する洗浄剤組成物。
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