JPH027694B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はポリオキシエチレンアルキルエーテル
カルボン酸塩（以下エーテルカルボン酸塩と略記
する）を60重量％以上含有する高濃度液状界面活
性剤組成物に関する。 近時界面活性剤の分野においても、安全性、環
境問題がクローズアツプされ、また省エネルギー
等に関連して、いかにして生産性を向上させるか
あるいは、いかにして輸送コストを引き下げるか
が重要となつている。 本発明はこれらの時代のニーズに応ずるべく開
発された界面活性剤組成物に関する。 従来高級アルコール硫酸エステル塩、高級アル
コールエトキシレート硫酸エステル塩、アルキル
ベンゼンスルホン酸塩、α−オレフインスルホン
酸塩、あるいはアルカンスルホン酸塩等陰イオン
界面活性剤の水溶液は一般に約30重量％以上の高
濃度ではペースト状あるいはゲル状となり取り扱
いが煩雑となるという欠点がある。 同様の傾向は陰イオン界面活性剤であるエーテ
ルカルボン酸塩にもみられる。低濃度での製品出
荷は生産性の効率の面からまた貯蔵、輸送および
包装に関する経済的見知から望ましいものではな
いため、これまで常温で高濃度でも液状を保持す
る陰イオン界面活性剤を含有する組成物を得るべ
く種々の方法が試みられてきた。たとえば可溶化
剤あるいは粘度調整剤としてエチルアルコール、
イソプロピルアルコール等の低級アルコール、ポ
リエチレングリコール等のポリアルキレングリコ
ール、ポリアルキレングリコールモノアルキルエ
ーテル等の溶剤、あるいは塩化ナトリウムや硫酸
ナトリウム等の無機塩や尿素を共存させる方法が
従来一般に知られている。しかしながらこれらの
方法は可溶化剤や粘度調整剤を添加するため、そ
の種類や量によつては界面活性剤の性能に影響し
用途が限定されたり低引火点の添加物に起因した
危険性を伴う等の欠点がある。 本発明者等は、非イオン界面活性剤および石鹸
のそれぞれの長所を兼ね備えたエーテルカルボン
酸塩がもつ優れた性能を損うことなく60重量％以
上の高濃度でも常温で液状である組成物を得るべ
く鋭意研究を重ねた結果、ある特定の構造のアル
キル基を有するエーテルカルボン酸塩、HLBが
11以上である高級アルコールエトキシレートおよ
び水の３種の成分が特定の範囲の割合で共存する
場合に常温で液状を保持することを見出し、本発
明に到達した。 すなわち本発明は一般式 〔式中R₁は炭素数６〜14のアルキル基、R₂は炭
素数１〜９のアルキル基で、R₁とR₂の炭素数の
合計が７〜15、R₃は炭素数１〜４のアルキレン
基、ｎは平均で１〜20、Ｍは水溶性塩を与えるカ
チオンを示す。〕 で表わされるエーテルカルボン酸塩を60重量％以
上含有し、且つ粘度調整剤としてHLBが11以上
である高級アルコールエトキシレートおよび水を
含有することを特徴とする高濃度液状界面活性剤
組成物に関するものである。 本発明における界面活性剤組成物の主成分であ
るエーテルカルボン酸塩は一般式 〔式中R₁は炭素数６〜14のアルキル基、R₂は炭
素数１〜９のアルキル基でR₁とR₂の炭素数の合
計が７〜15、ｎは平均で１〜20である。〕 で表わされる高級第２級アルコールエトキシレー
トを原料として通常次の方法により製造される。
たとえばモノハロゲン低級カルボン酸またはその
塩を用い、苛性アルカリの存在下高級第２アルコ
ールエトキシレートと反応させる方法、またはエ
トキシレートのアルコラートと反応させる方法、
金属触媒を用いての液相酸化による方法、あるい
はアクリル酸またはその誘導体への付加による方
法等により製造される。これらのうち、モノハロ
ゲン低級カルボン酸またはその塩、および苛性ア
ルカリとの反応による方法が工業的製法として
は、たとえば高級第２級アルコールエトキシレー
トおよびモノクロル酢酸の均一混合液中へ加熱、
減圧下苛性ソーダ水溶液を供給することにより得
られ、その場合の条件としてはたとえば50〜60
℃、約50mmHg以下の水蒸気圧下に保持し40〜50
％の苛性ソーダ水溶液を２〜４時間要して供給す
るのが望ましい。また原料モル比はエトキシレー
ト／モノクロル酢酸／苛性ソーダ＝1.0／0.9〜
1.1／1.8〜2.2とするのが望ましい。こうして得ら
れた反応液から、副生した塩化ナトリウムを
過、遠心分離等の方法で除去することにより所望
のエーテルカルボン酸ナトリウム塩を高濃度で含
有する組成物や好適に得られる。 本発明における界面活性剤組成物の主成分であ
るエーテルカルボン酸塩の製造に必要な原料であ
る高級第２級アルコールエトキシレートはたとえ
ば炭素数８〜16の直鎖パラフインを硼酸の存在
下、液相酸化して得られたランダム第２級アルコ
ールにフリーデルクラフト型酸触媒を用いてエチ
レンオキシドを平均で0.5〜３モル付加せしめ、
触媒を中和もしくは除去した後に、未反応のアル
コールを蒸留、抽出等の方法で回収し、未反応ア
ルコールが２重量％以下、好ましくは１重量％以
下の平均１〜４モルエチレンオキシド付加物を製
造し、さらに必要ならば、この平均１〜４モルエ
チレンオキシド付加物に新たに塩基触媒を用いて
平均１〜20モルのエチレンオキシドを付加せしめ
たものが好適に使用できる。たとえば、炭素数10
〜14の高級第２級アルコールエトキシレート〔商
品名ソフタール 日本触媒化学工業(株)製〕が好ま
しい。その具体例としては、 ソフタノール−30（炭素数12〜14の第２級アル
コールの３モルエトキシレート） ソフタノール−50（炭素数12〜14の第２級アル
コールの５モルエトキシレート） ソフタノール−70（炭素数12〜14の第２級アル
コールの７モルエトキシレート） ソフタノール−90（炭素数12〜14の第２級アル
コールの９モルエトキシレート） ソフタノール−120（炭素数12〜14の第２級アル
コールの12モルエトキシレート） ソフタノール−200（炭素数12〜14の第２級アル
コールの20モルエトキシレート） ソフタノール−Ｌ−30（炭素数10〜12の第２級
アルコールの３モルエトキシレート） ソフタノール−Ｌ−50（炭素数10〜12の第２級
アルコールの５モルエトキシレート） ソフタノール−Ｌ−70（炭素数10〜12の第２級
アルコールの７モルエトキシレート） ソフタノール−Ｌ−90（炭素数10〜12の第２級
アルコールの９モルエトキシレート） ソフタノール−Ｌ−120（炭素数10〜12の第２級
アルコールの12モルエトキシレート） 等があげられる。 本発明における界面活性剤組成物の主成分であ
るエーテルカルボン酸塩を形成する対イオンとし
てはたとえばナトリウム、カリウム等のアルカリ
金属、アンモニウム、あるいはアルカノールアミ
ン、第４級アンモニウム等の有機塩基等があげら
れる。 該エーテルカルボン酸塩は、非イオン界面活性
剤および石鹸の長所をそれぞれ兼ね備えており、
しかも第２級アルキル基の構造を有しているた
め、次のような優れた性能をもつている。 (1) 眼や皮膚に対する刺激性が極めて小さく低毒
性である。 (2) 生分解性に優れている。 (3) 水との相溶性に優れ、低粘度でしかも低温安
定性に優れている。 (4) 耐硬水性に優れており、トリポリリン酸ソー
ダ等のビルダーの存在しない系でも洗浄力に優
れている。 (5) ソフトなきめ細かい泡質を有し、泡立良好で
しかも泡切れがよくすすぎが容易である。 (6) 表面張力低下能、浸透性に優れている。 (7) 酸、アルカリ、漂白剤等薬品に対して安定で
広いPH領域で使用可能である。 従来比較的皮膚に温和な陰イオン界面活性剤と
して高級アルコールエトキシレート硫酸エステル
塩が広く使用されているが、皮膚に対する刺激
性、洗浄力等に関しては決して満足できるもので
はない。本発明における界面活性剤組成物の主成
分であるエーテルカルボン酸塩は皮膚に対して極
めて温和な作用を示し、また優れた洗浄力を発揮
し、しかもすすぎが容易である。もちろん、該エ
ーテルカルボン酸塩の優れた諸性能は、他の界面
活性剤たとえば、アルキルベンゼンスルホン酸
塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコ
ールエトキシレート硫酸エステル塩、α−オレフ
インスルホン酸塩、スルホコハク酸エステル塩、
アルカンスルホン酸塩等の陰イオン界面活性剤や
高級アルコールのアルキレンオキシド付加物、ポ
リアルキレングリコール脂肪酸エステル等の非イ
オン界面活性剤、アルキルアミン塩等のカチオン
界面活性剤あるいは、ベタイン型、イミダゾリン
型、β−アラニン型等の両性界面活性剤等の１種
または２種以上と配合した場合も、特に低毒性、
低刺激性、低温安定性、泡性状等の性能面におい
て有効に発揮される。したがつて該エーテルカル
ボン酸塩は単独であるいは種々の界面活性剤と配
合して、粉末状、ペースト状、あるいは液状等形
態を問わず頭髪シヤンプー、ボデイーシヤンプー
等化粧品、台所用洗剤、衣料用洗剤や繊維精練
剤、乳化剤、分散剤等家庭用や工業用の幅広い分
野に好適に使用できる。 本発明の界面活性剤組成物において粘度調整剤
として含有するHLBが11以上の高級アルコール
エトキシレートとしては、たとえば、ヤシ油、パ
ーム油、牛脂、鯨油等の天然動植物油脂より誘導
された高級アルコールまたはオキソ法、チーグラ
ー法、パラフイン酸化法等により合成された合成
高級アルコールにエチレンオキシドを公知の方法
により所望のモル数付加せしめて得られる高級ア
ルコールエトキシレートがあげられ、これらの１
種または２種以上が配合できる。合成高級アルコ
ールエトキシレートとしてはたとえば下記のもの
があげられる。すなわち、直鎖パルフインの液相
酸化によつて得られるランダム第２級アルコール
エトキシレートで日本触媒化学工業(株)より販売さ
れている商品名「ソフタノール 」、あるいはユ
ニオンカーバイドコーポレーシヨンによつて販売
されている「タージトール」、オキソ法によつて
製造され約20％のアルフア分枝物質を含む第１級
アルコールエトキシレートでシエルケミカルズリ
ミテツドおよびシエルオイルコーポレーシヨンに
よつてそれぞれ販売されている「ドバノール」お
よび「ネオドール」、約25％のアルフアメチル分
枝物質および約10％のエチル分枝物質を含むオキ
ソアルコールエトキシレートでユージングマンエ
トシーによつて製造されている「アクロポール」、
45〜55％のアルキル分枝成分（ほとんどはメチル
分枝）を含むインペリアルケミカルズインダスト
リーズリミテツドによつて販売されている「シン
ペロニクス」、リクイシミカによつてオレフイン
から製造されている約60％の分枝成分を含む第１
級オキソアルコールエトキシレートである「ライ
アルス」、エチレンから誘導されコノコーコンデ
イアによつて製造されているチーグラー法第１級
アルコールエトキシレートの「アルフオール」、
BASF社によつて販売されている「ルテンソール
ス」等が好適に使用できる。HLBが11以上であ
る高級アルコールエトキシレートはたとえば炭素
数11の高級アルコールには５モル相当以上のエチ
レンオキシドを付加せしめることにより得られ、
また炭素数13の高級アルコールに対しては６モル
相当以上のエチレンオキシドを付加せしめること
により得られる。 本発明における界面活性剤組成物の主成分であ
るエーテルカルボン酸塩を60重量％以上および
HLBが11以上である高級アルコールエトキシレ
ートを０〜40重量％含有し、水を全く含有しない
組成物は、通常常温で液状または粘稠状であり、
該エーテルカルボン酸塩の含有量が多い程常温で
の粘度は高い値を示す。特に該エーテルカルボン
酸塩を90重量％以上含有する組成物は通常常温で
10000cps以上の粘度を有し粘稠状またはペースト
状である。ところが驚くべきことに、第３成分と
して水を１〜15重量％、望ましくは５〜10重量％
含有することにより、該組成物の常温での粘度を
著しく低減させることができ、該エーテルカルボ
ン酸塩を90重量％以上含有する組成物も常温で液
状である。この傾向は該エーテルカルボン酸塩お
よび該高級アルコールエトキシレートの組成比に
かかわらずみられる。水の含有量が15重量％より
多い場合には常温で粘稠状またはペースト状とな
り易い。また該エーテルカルボン酸塩を60重量％
以上、および水を１〜15重量％含有し、HLBが
11以上の高級アルコールエトキシレートを全く含
有しない組成物は通常常温で液状またはペースト
状である。この場合も該エーテルカルボン酸塩の
含有量が多い程粘度が高くなる傾向にあるが、
HLBが11以上の高級アルコールエトキシレート
を共存せしめることにより粘度を著しく低減させ
ることができる。すなわち、本発明における高濃
度液状界面活性剤組成物は、エーテルカルボン酸
塩、HLBが11以上である高級アルコールエトキ
シレートおよび水の３成分を必須成分として含有
しており、その組成重量比は特に限定されるもの
ではないが常温で5000cps以下の粘度を有するた
めに該エーテルカルボン酸塩／該高級アルコール
エトキシレート／水＝60〜92／５〜39／３〜10の
範囲が望ましい。 本発明の組成物には必須の３成分以外に第４成
分が配合されていてもよい。特に限定するもので
はないが、たとえばHLBが11より小さい高級ア
ルコールエトキシレート、あるいはエチルアルコ
ール、イソプロピルアルコール等の低級アルコー
ル類、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ポリアルキレングリコール類、アルキレング
リコールモノアルキルエーテル類等の有機溶剤や
塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウ
ム等の無機塩、あるいは尿素や脂肪酸アルキロー
ルアミド、アルキルアミンオキシド等が配合でき
る。 本発明の高濃度液状界面活性剤組成物は次にか
かげる特徴を有している。 (1) 陰イオン界面活性剤であるエーテルカルボン
酸塩を高濃度含有しているにもかかわらず
HLBが11以上の高級アルコールエトキシレー
トおよび水との相乗効果により常温で液状であ
り、特に該エーテルカルボン酸塩を90重量％以
上含有している場合も常温で5000cps以下の粘
度を有し液状である。 (2) したがつて生産効率、貯蔵、輸送および包装
等に関する経済的見地から極めて有利である。 (3) 高濃度の界面活性剤組成物であるため、これ
をベースに粉末状、ペースト状、液状等形態を
問わず任意の幅広い組成の配合品が選択でき汎
用性が広い。たとえば一般に洗浄剤のビルダー
として用いられる硫酸ナトリウム、炭酸ナトリ
ウム、リン酸塩、あるいはゼオライト等の無機
塩と単に混合するだけで紛末状品を容易に得る
ことができる。 (4) 第２級アルキル基を有するエーテルカルボン
酸塩が主成分であるため、水や溶剤との相溶性
に優れており、希釈が容易に行なえる。 (5) 粘度調整剤として含有するHLBが11以上で
ある高級アルコールエトキシレートはそれ自体
水溶性であり、洗浄力に優れる、低刺激性であ
る等非イオン界面活性剤としての優れた性能を
有するものである。 (6) 該高級アルコールエトキシレートの含有量が
少ない場合には前述のようなエーテルカルボン
酸塩独自の性能を発揮し、また多い場合にも特
に洗浄力、浸透力、泡性状等の面でエーテルカ
ルボン酸塩および高級アルコールエトキシレー
トの両者の相乗効果が発揮されることが一般に
知られており、所望の性能に応じて該高級アル
コールエトキシレートの種類および組成比が選
択できる。 (7) HLBが11〜15の高級アルコールエトキシレ
ート単独の場合に通常みられる曇点が存在しな
い。 (8) 該エーテルカルボン酸塩を製造する原料とし
てHLBが11以上である高級第２級アルコール
エトキシレートを使用した場合、該高級アルコ
ールエトキシレートをそのまま残存させ水のみ
を所定量添加することにより本組成物が容易に
得られる。またこの場合該エーテルカルボン酸
塩と該高級アルコールエトキシレートの組成比
は、該高級アルコールエトキシレートのカルボ
キシアルキルエーテル化度により調整できる。 (9) もちろん本発明の組成物は、エーテルカルボ
ン酸塩が基本的にもつ優れた性能を損うことが
ないので、前述したエーテルカルボン酸塩の利
用分野で説明したと同じ幅広い分野に好適に用
いることができる。 以下に本発明を具体的に説明するために実施例
をあげるが、これらは本発明を限定するものでは
ない。 実施例１〜10および比較例１〜８ 試供したサンプルの組成および25℃での粘度、
性状をそれぞれ表−１に示す。粘度はＢ形粘度計
を用いて測定した。 なお、サンプル調整に使用したエーテルカルボ
ン酸塩は次に示す方法により製造した。 製造例 １ 炭素数12〜14の高級第２級アルコールの平均３
モルエトキシレート〔商品名ソフタノール 30
（平均分子量333）日本触媒化学工業(株)製〕333ｇ
（１モル）およびモノクロル酢酸99.2ｇ（1.05モ
ル）を反応器にとり、均一に溶解させた後、この
溶液に撹拌下48％苛性ソーダ水溶液175ｇ（2.1モ
ル）を２時間要して滴下した。この間60℃、20mm
Hgの圧力に維持し、滴下終了後さらに同条件で
１時間熟成し白色スラリー状の粘稠液を得た。こ
の反応生成物にエタノールを反応液量と同量加え
均一なスラリー状とした後、過により副生食塩
を除き、さらに減圧濃縮によりエタノールを除去
した。得られた組成物は、96重量％のエーテルカ
ルボン酸塩および４重量％の未反応高級第２級ア
ルコール３モルエトキシレートを含有しており、
常温でペースト状であつた。 製造例 ２ 製造例１において原料アルコールとして炭素数
12〜14の高級第２級アルコール７モルエトキシレ
ート〔商品名ソフタノール 70（平均分子量509）
日本触媒化学工業(株)製〕509ｇ（１モル）を使用
した以外は製造例１と同様の方法で行ない、97重
量％のエーテルカルボン酸塩および３重量％の未
反応高級第２級アルコール７モルエトキシレート
を含有する組成物を得た。該組成物は常温でペー
スト状であつた。このあと該組成物を少量採取
し、液相クロマトグラフイーを用いてエーテルカ
ルボン酸塩と未反応高級第２級アルコールエトキ
シレートを分離しほぼ100重量％のエーテルカル
ボン酸塩を含有する組成物を得た。 製造例 ３ 製造例１において原料アルコールとして炭素数
12〜14の高級第２級アルコール12モルエトキシレ
ート〔商品名ソフタノール 120（平均分子量729）
日本触媒化学工業(株)製〕729ｇ（１モル）を使用
した以外は製造例１と同様の方法で行ない、95重
量％のエーテルカルボン酸塩および５重量％の未
反応高級第２級アルコール12モルエトキシレート
を含有する組成物を得た。得られた組成物は常温
でペースト状であつた。 製造例 ４ 製造例１において原料アルコールとして炭素数
12および13の第１級オキソアルコールの平均７モ
ルエチレンオキシド付加物（平均分子量502）502
ｇ（１モル）を使用した以外は製造例１と同様の
方法で行ない、95重量％のエーテルカルボン酸塩
および５重量％の未反応高級第１級アルコール７
モルエトキシレートを含有する組成物を得た。得
られた組成物は常温でペースト状であつた。

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 〔式中、R₁は炭素数６〜14のアルキル基、R₂は
   炭素数１〜９のアルキル基で、R₁とR₂の炭素数
   の合計が７〜15、R₃は炭素数１〜４のアルキレ
   ン基、ｎは平均で１〜20、Ｍは水溶性塩を与える
   カチオンを示す。〕 で表わされるポリオキシエチレンアルキルエーテ
   ルカルボン酸塩を60重量％以上含有し、且つ粘度
   調整剤としてHLBが11以上である高級アルコー
   ルエトキシレートおよび水を含有することを特徴
   とする高濃度液状界面活性剤組成物。 ２ HLBが11以上である高級アルコールエトキ
   シレートの含有量が１〜39重量％である特許請求
   の範囲第１項記載の組成物。 ３ 水の含有量が１〜15重量％である特許請求の
   範囲第１〜２項のいずれかに記載の組成物。