【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
本発明は、低粘度高流動性のα−スルホ脂肪酸
エステル塩高濃度水溶液に関する。
〔従来の技術および問題点〕
現在、工業用或いは家庭用として広く用いられ
ている粉末又は粒状洗剤の多くは活性剤等の洗浄
剤成分を含むスラリーを噴霧乾燥させることによ
り製造している。
このスラリーに用いる活性剤中和物は、スラリ
ー製造における洗浄剤配合の自由度を向上させる
ためにも、可能な限り活性剤含量が多く、且つ水
分等の揮発成分が少ないものが望まれる。
しかし、当該技術分野に於いては、工業的に取
扱い得る高濃度中和物水溶液中の界面活性剤の割
合は、α−スルホ脂肪酸エステル塩では、約25重
量％である。この濃度を越えると粘度が急上昇し
て、取り扱いが非常に悪くなり、作業性、ハンド
リングに多くの支障をきたすようになる。
これらの問題を解決するため、従来より種々の
提案がなされている。例えば、特開昭57−7462号
公報、特開昭59−74195号公報では流動性を改良
するために、従来から知られている低級アルコー
ルが本質的減粘剤として用いられる。また特開昭
58−118899号公報、特開昭59−157199号公報はあ
る種のエトキシレート、例えば前者ではアルキル
フエノール又は脂肪酸アルコールのEO付加物、
又は特定分子量のポリエチレングリコール或いは
ポリプロピレングリコールを、後者では部分不飽
和アルコール又はそのEO付加物或いはそのPO／
EO付加物、さらには分岐アルコールのEO付加物
を粘度調整剤として記載してい。特開昭59−
98187号公報には、ある種のカルボン酸塩及び／
又はエステル、特にα−スルホ酢酸メチル又はク
ロロ酢酸ナトリウム、シアノ酢酸エチルが粘度調
整剤として有効であるとの記載がある。
しかしながら、文献に開示された添加物の多く
は、洗浄に関係のない成分であるとか、さらには
低級アルコールその他は引火点を低下させる等、
種々の問題点を有し、実用的高濃度化の要望を満
たしていないのが現状である。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは、かかる従来の欠点を改善したα
−スルホ脂肪酸エステル塩の高濃度水溶液を得る
べく鋭意研究を重ねた結果、α−スルホ脂肪酸エ
ステル塩の脂肪酸組成を工夫することにより、洗
浄力に優れ、且つ有効成分（α−スルホ脂肪酸エ
ステル塩）濃度が30〜60重量％の範囲においても
充分ハンドリング可能で長期保存に対しても安定
である高濃度水溶液が得られることを見出し、本
発明を完成するに至つた。
即ち本発明は、C16〜C24の脂肪酸組成のα−ス
ルホ脂肪酸エステル塩とC6〜C15の脂肪酸組成の
α−スルホ脂肪酸エステル塩との重量比が85：15
から50：50の範囲内で有効成分（α−スルホ脂肪
酸エステル塩）30〜60重量％を必須組成として含
有することを特徴とするα−スルホ脂肪酸エステ
ル塩高濃度水溶液を提供するものである。
尚、本発明の高濃度水溶液の有効成分であるα
−スルホ脂肪酸エステル塩は脂肪酸エステル塩が
分解して脂肪酸塩となつたものも一部含有してお
り、上記濃度はこの脂肪酸塩も包含している。
本発明に係る特定の脂肪酸組成を有するα−ス
ルホ脂肪酸エステル塩は、公知の方法で製造され
る。例えば、上記特定の脂肪酸組成を有する脂肪
酸エステルをSO3ガスを用いスルホン化−熟成し
た後、アルカリ水溶液で中和する方法が挙げられ
る。上記特定の脂肪酸組成を有する脂肪酸エステ
ルは、例えばヤシ油脂肪酸エステル、パーム核油
脂肪酸エステル、パーム油脂肪酸エステル、獣脂
脂肪酸エステル等をそれぞれ組合せ配合すること
により得ることも可能である。また、これら脂肪
酸エステルを硬化したエステルも好んで使用され
る。
α−スルホ脂肪酸エステル塩の脂肪酸組成は、
C16〜C24の脂肪酸組成のα−スルホ脂肪酸エステ
ル塩とC6〜C15の脂肪酸組成のα−スルホ脂肪酸
エステル塩の重量比が85：15から50：50の範囲
で、α−スルホ脂肪酸エステル塩水溶液の高濃度
化を達成しつつ、洗浄力に優れ、かつコストメリ
ツトが高いものが得られる。C16〜C24の脂肪酸組
成のα−スルホ脂肪酸エステル塩の割合が全α−
スルホ脂肪酸エステル塩の85重量％を越えると、
充分低粘度のα−スルホ脂肪酸エステル塩高濃度
水溶液を得ることができない。一方、この割合が
50重量％を下回ると、洗浄性能が大幅に低下する
と共に、原料コストの点からも好ましくない。
α−スルホ脂肪酸エステル塩の脂肪酸組成の調
製は、脂肪酸エステル又はα−スルホ脂肪酸エス
テル（スルホン酸）の何れで行つてもよい。
エステルのアルコール部はC1〜C4の直鎖又は
分岐のアルコール、例えばメチル、エチル、ｎ−
プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチルが挙げら
れ、そのいずれでも可能である。
α−スルホ脂肪酸エステル塩は、スルホン化後
の中和工程等で一部エステルが加水分解し、α−
スルホ脂肪酸塩となりエステル含有率が低下する
が、洗浄性能の点から、50〜100モル％、好まし
くは80〜100モル％の範囲が望まれる。エステル
含有率が50モル％を下回ると洗浄力が大きく低下
すると共に、水に対する溶解性も低下する。尚、
エステル含有率が50〜100モル％の範囲であれば
前述脂肪酸組成で有効成分濃度30重量％以上の充
分低粘度の高濃度水溶液が得られる。
アルカリによる中和は、アルカリ水溶液中に撹
拌しながらα−スルホ脂肪酸エステルを加えても
良いが、エステルの加水分解を最小限に抑えるた
めに、アルカリ水溶液とα−スルホ脂肪酸エステ
ルを同時に供給し、PH３〜７で連続中和を行うこ
とが望ましい。アルカリは水性アルカノールアミ
ン、アンモニア、苛性アルカリ（NaOH、
KOH、Mg（OH）2など）何れも使用可能である。
中和温度は40〜80℃、好ましくは50〜70℃とする
ことが適当である。中和温度が40℃以下では粘度
上昇のため中和物の取り扱いが難しく、80℃以上
ではエステル含有率の中和時における低下が増大
する。
本発明の高濃度水溶液は、α−スルホ脂肪酸エ
ステル塩濃度が30〜60重量％においても充分流動
性を有し、且つハンドリング可能なものである。
本発明の中和物に含まれる成分は、上述のα−
スルホ脂肪酸エステル塩（α−スルホ脂肪酸エス
テル塩及びα−スルホ脂肪酸塩（ジ塩））の他、
不純物として数％以下の硫酸塩、脂肪酸塩、脂肪
酸エステル、メチル硫酸塩等が含まれるが、本発
明の効果を害するものではなく、当然本発明の高
濃度水溶液の範疇にある。
〔発明の効果〕
以上詳細に述べた如く、本発明はα−スルホ脂
肪酸エステル塩の30〜60重量％の高濃度水溶液を
実用的組成で初めて開示するものであり、本発明
はα−スルホ脂肪酸エステル塩の単位容積当りの
噴霧乾燥コストの大幅低減を可能にした。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではない。
実施例 １〜14
下記脂肪酸組成からなる脂肪酸メチルエステル
をそれぞれラボガラス製バツチ式反応器で希釈
SO3ガス（SO3ガス濃度9vol％）により常法（反
応モル比SO3／メチルエステル＝1.20）でスルホ
ン化した後、80℃、１時間熟成を行つてα−スル
ホ脂肪酸メチルを得た。各α−スルホ脂肪酸メチ
ルを一方はそのまま中和し、他方はエステル含有
率を高めるためにMeOHを５重量％添加、60℃、
10分処理した後、中和することにより、４種類の
中和物を得た。これらの中和物を凍結乾燥を行い
それぞれの脂肪酸組成のエステル含有率が約80％
及び約95％の粉末状のα−スルホ脂肪酸メチルナ
トリウム塩を得た。これら粉末α−スルホ脂肪酸
メチルナトリウム塩を表１〜３に示した所定の脂
肪酸組成に配合し、水を加えて所定の有効成分濃
度に調製し、得られた水溶液について外観、粘度
を測定した。結果を表１〜３に示す。
脂肪酸メチルＡ
（脂肪酸組成） （重量％）
C6 4.2
C8 8.5
C10 6.7
C12 57.5
C14 23.1
脂肪酸メチルＢ
（脂肪酸組成） （重量％）
C16 52.9
C18 43.7
C20 1.9
C22 1.0
C24 0.5
[Industrial Application Field] The present invention relates to a highly concentrated aqueous solution of α-sulfo fatty acid ester salt having low viscosity and high fluidity. [Prior Art and Problems] Currently, many powdered or granular detergents widely used for industrial or household purposes are manufactured by spray drying a slurry containing detergent components such as activators. The neutralized activator used in this slurry is desirably as high in activator content as possible and as low in volatile components such as water, in order to improve the degree of freedom in mixing detergents during slurry production. However, in this technical field, the proportion of surfactant in a highly concentrated neutralized aqueous solution that can be handled industrially is about 25% by weight for α-sulfo fatty acid ester salts. When this concentration is exceeded, the viscosity increases rapidly and handling becomes extremely difficult, causing many problems in workability and handling. Various proposals have been made to solve these problems. For example, in JP-A-57-7462 and JP-A-59-74195, a conventionally known lower alcohol is used as an essential thinner in order to improve fluidity. Also Tokkai Akira
No. 58-118899 and JP-A-59-157199 disclose certain ethoxylates, such as EO adducts of alkylphenols or fatty alcohols in the former;
or polyethylene glycol or polypropylene glycol of a specific molecular weight, in the latter case partially unsaturated alcohol or its EO adduct or its PO/
EO adducts and even EO adducts of branched alcohols are described as viscosity modifiers. Unexamined Japanese Patent Publication 1983-
Publication No. 98187 describes certain carboxylic acid salts and/or
There is also a description that esters, particularly methyl α-sulfoacetate, sodium chloroacetate, and ethyl cyanoacetate, are effective as viscosity modifiers. However, many of the additives disclosed in the literature are components unrelated to cleaning, and furthermore, lower alcohols and others lower the flash point, etc.
At present, it has various problems and does not meet the demand for practical high concentration. [Means for Solving the Problems] The present inventors have developed α that improves the conventional drawbacks.
-As a result of intensive research to obtain a highly concentrated aqueous solution of sulfo fatty acid ester salt, we have developed a highly concentrated aqueous solution of α-sulfo fatty acid ester salt, which has excellent detergency and effective ingredient (α-sulfo fatty acid ester salt) by devising the fatty acid composition. It was discovered that a highly concentrated aqueous solution that is sufficiently handleable and stable for long-term storage can be obtained even when the concentration is in the range of 30 to 60% by weight, leading to the completion of the present invention. That is, in the present invention, the weight ratio of α-sulfo fatty acid ester salt having a fatty acid composition of C 16 to C 24 and α-sulfo fatty acid ester salt having a fatty acid composition of C 6 to C 15 is 85:15.
This invention provides a highly concentrated aqueous solution of α-sulfo fatty acid ester salt, which is characterized by containing 30 to 60% by weight of an active ingredient (α-sulfo fatty acid ester salt) as an essential composition in a ratio of 50:50 to 50:50. In addition, α, which is the active ingredient of the highly concentrated aqueous solution of the present invention,
- The sulfo fatty acid ester salt contains a portion of the fatty acid ester salt decomposed into a fatty acid salt, and the above concentration also includes this fatty acid salt. The α-sulfo fatty acid ester salt having a specific fatty acid composition according to the present invention is produced by a known method. For example, a method may be mentioned in which a fatty acid ester having the above-mentioned specific fatty acid composition is sulfonated and aged using SO 3 gas, and then neutralized with an aqueous alkaline solution. The fatty acid ester having the above-mentioned specific fatty acid composition can also be obtained by, for example, combining and blending coconut oil fatty acid ester, palm kernel oil fatty acid ester, palm oil fatty acid ester, tallow fatty acid ester, and the like. Moreover, esters obtained by hardening these fatty acid esters are also preferably used. The fatty acid composition of α-sulfo fatty acid ester salt is:
When the weight ratio of α-sulfo fatty acid ester salt having a fatty acid composition of C 16 to C 24 and α-sulfo fatty acid ester salt having a fatty acid composition of C 6 to C 15 is in the range of 85:15 to 50:50, α-sulfo fatty acid While achieving a high concentration of the ester salt aqueous solution, an excellent detergency and cost advantage can be obtained. The proportion of α-sulfo fatty acid ester salts in the fatty acid composition of C 16 to C 24 is
If it exceeds 85% by weight of sulfo fatty acid ester salt,
It is not possible to obtain a highly concentrated aqueous solution of α-sulfo fatty acid ester salt with sufficiently low viscosity. On the other hand, this proportion
If it is less than 50% by weight, the cleaning performance will be significantly reduced and it is also unfavorable from the viewpoint of raw material cost. The fatty acid composition of the α-sulfo fatty acid ester salt may be prepared using either fatty acid ester or α-sulfo fatty acid ester (sulfonic acid). The alcohol part of the ester is a C 1 -C 4 linear or branched alcohol, such as methyl, ethyl, n-
Examples include propyl, i-propyl, and n-butyl, and any of them is possible. In α-sulfo fatty acid ester salts, some of the esters are hydrolyzed during the neutralization process after sulfonation, resulting in α-
Although the ester content decreases as it becomes a sulfo fatty acid salt, from the viewpoint of cleaning performance, a range of 50 to 100 mol%, preferably 80 to 100 mol% is desired. If the ester content is less than 50 mol%, the detergency will be greatly reduced and the solubility in water will also be reduced. still,
If the ester content is in the range of 50 to 100 mol%, a highly concentrated aqueous solution with a sufficiently low viscosity and an active ingredient concentration of 30% by weight or more can be obtained with the aforementioned fatty acid composition. Neutralization with an alkali may be performed by adding the α-sulfo fatty acid ester to an aqueous alkali solution while stirring, but in order to minimize hydrolysis of the ester, the aqueous alkali solution and the α-sulfo fatty acid ester are supplied at the same time. It is desirable to carry out continuous neutralization at pH 3-7. Alkali includes aqueous alkanolamine, ammonia, caustic alkali (NaOH,
KOH, Mg(OH) 2 , etc.) can be used.
The neutralization temperature is suitably 40 to 80°C, preferably 50 to 70°C. When the neutralization temperature is below 40°C, the viscosity increases, making it difficult to handle the neutralized product, and when the neutralization temperature is above 80°C, the decrease in ester content during neutralization increases. The highly concentrated aqueous solution of the present invention has sufficient fluidity and can be handled even when the concentration of α-sulfo fatty acid ester salt is 30 to 60% by weight. The components contained in the neutralized product of the present invention are the above-mentioned α-
In addition to sulfo fatty acid ester salts (α-sulfo fatty acid ester salts and α-sulfo fatty acid salts (disalts)),
Although several percent of impurities such as sulfate, fatty acid salt, fatty acid ester, methyl sulfate, etc. are contained, they do not impair the effects of the present invention and are naturally within the category of the highly concentrated aqueous solution of the present invention. [Effects of the Invention] As described in detail above, the present invention discloses for the first time a practical composition of a highly concentrated aqueous solution of 30 to 60% by weight of α-sulfo fatty acid ester salt; This makes it possible to significantly reduce the spray drying cost per unit volume of ester salt. [Examples] Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Examples 1 to 14 Fatty acid methyl esters having the following fatty acid compositions were each diluted in a laboratory glass batch reactor.
After sulfonation using SO 3 gas (SO 3 gas concentration 9 vol%) in a conventional manner (reaction molar ratio SO 3 /methyl ester = 1.20), aging was performed at 80° C. for 1 hour to obtain methyl α-sulfo fatty acids. One side of each α-sulfo fatty acid methyl was neutralized as it was, and the other side was heated at 60°C with 5% by weight of MeOH added to increase the ester content.
After treatment for 10 minutes, four types of neutralized products were obtained by neutralization. These neutralized products are freeze-dried and the ester content of each fatty acid composition is approximately 80%.
And about 95% powdered α-sulfo fatty acid methyl sodium salt was obtained. These powdered α-sulfo fatty acid methyl sodium salts were blended into the predetermined fatty acid compositions shown in Tables 1 to 3, water was added to adjust the concentration of the active ingredient to a predetermined concentration, and the appearance and viscosity of the resulting aqueous solutions were measured. The results are shown in Tables 1-3. Fatty acid methyl A (fatty acid composition) (weight%) C 6 4.2 C 8 8.5 C 10 6.7 C 12 57.5 C 14 23.1 Fatty acid methyl B (fatty acid composition) (weight%) C 16 52.9 C 18 43.7 C 20 1.9 C 22 1.0 C 24 0.5
【表】【table】
【表】【table】
【表】
実施例 15
所定の脂肪酸組成に配合したメチルエステルを
連続薄膜式スルホン化反応器でスルホン化を行い
熟成した後、完全連続式工業的中和装置を用いて
中和し、実施例13〜14に匹敵し得る結果を得た。
実施例 16
実施例15と同様であるが、スルホン化−熟成後
MeOH処理し、エステル含有率を高めたものに
ついても実施例１〜12に匹敵し得る結果を得た。[Table] Example 15 Methyl ester blended with a predetermined fatty acid composition was sulfonated and aged in a continuous thin film sulfonation reactor, and then neutralized using a completely continuous industrial neutralization device. We obtained results comparable to ~14. Example 16 Same as Example 15, but after sulfonation-ripening
Results comparable to Examples 1 to 12 were also obtained for those treated with MeOH to increase the ester content.