JPH08318149A - 界面活性剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 α−スルホミリスチン酸エステル塩（Ａ）、
α−スルホパルミチン酸エステル塩（Ｂ）およびα−ス
ルホステアリン酸エステル塩（Ｃ）を含み、これら
（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）の合計量を１００重量％と
したとき、（Ａ）を５〜６０重量％、（Ｂ）を２０〜８
０重量％、（Ｃ）を５〜５０重量％含むα−スルホ混合
脂肪酸エステル塩を含有する界面活性剤組成物。この組
成の重量分率は図１の点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆに囲ま
れた領域によって示される。α−スルホラウリン酸エス
テル塩（Ｄ）を、５〜５０重量％の範囲で含むこともで
きる。 【効果】 結晶性が著しく低下したアモルファス状の固
体となり、ひび割れや微粉の発生を抑制でき、かつ、希
薄水溶液系における溶解温度が低いため水に溶解しやす
いα−スルホ脂肪酸エステル塩系界面活性剤組成物を実
現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ひび割れや微粉が発生
せず成形および保形性に優れ、しかも水溶性も良好なα
−スルホ混合脂肪酸アルキルエステル塩を含有する界面
活性剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】α−スルホ脂肪酸エステル塩は、環境安
全性、洗浄力、耐硬水性など、多くの優れた特性を有す
る界面活性剤であることから、ヘビー洗剤の主洗浄成分
などとして広く利用されている。特に、高嵩密度粒状洗
剤には非常に適しており、特開平２−１０３２９３号公
報にもあるように、洗浄力および溶解性の優れた粒状洗
剤が得られることが知られている。しかしその反面、α
−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩は固体状態における
結晶性が極めて良いため、かえって結晶が固くて脆く、
粉体以外のタブレット状や棒状といった大きな単位に成
形するとひび割れや端欠けを起こしやすく、保形性の面
では重大な問題があった。

【０００３】実際に、硬化牛脂油のスルホン化により得
られるα−スルホ混合脂肪酸メチルエステル塩（脂肪酸
の組成はＣ₁₆／Ｃ₁₈＝４０／６０）や、精留したパルミ
チン酸メチルから得られる単一成分のα−スルホパルミ
チン酸メチルエステル塩をタブレット状に成形した場
合、結晶性が良好なため固体が極めて固くて脆く、経日
保存や衝撃によって、容易に割れてしまい、製品形態を
保つことができなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、α−スルホ
脂肪酸エステル塩が有する前記の問題を解決し、本来有
する環境安全性、高洗浄力、高耐硬水性といった利点
を、多岐の分野にわたって有効に活用できる界面活性剤
組成物を提供することをその課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の界面活性剤組成
物は、化２の一般式（Ｉ）

【０００６】

【化２】 （Ｒ₁ ：炭素数１２，１４，１６の飽和アルキル基 Ｒ₂ ：炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖状のアルキル基 Ｍ₁ ：水素原子または一価に相当する塩形成性陽イオ
ン）で表わされるα−スルホミリスチン酸エステル塩
（Ａ）、α−スルホパルミチン酸エステル塩（Ｂ）およ
びα−スルホステアリン酸エステル塩（Ｃ）を含み、こ
れら（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の合計量を１００重量
％としたとき、（Ａ）を５〜６０重量％、（Ｂ）を２０
〜８０重量％、（Ｃ）を５〜５０重量％含むα−スルホ
混合脂肪酸エステル塩を含有することを特徴とする。ま
た、α−スルホラウリン酸エステル塩（Ｄ）を更に上記
界面活性剤組成物に加えることも好ましく、この場合、
上記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）および（Ｄ）の合計量を１
００重量％としたとき、界面活性剤組成物は（Ｄ）を５
〜５０重量％含有する。

【０００７】

【発明の実施態様】本発明の界面活性剤組成物におい
て、α−スルホミリスチン酸エステル塩、α−スルホパ
ルミチン酸エステル塩、α−スルホステアリン酸エステ
ル塩を必須成分として含む必要があり、この必須成分を
１種類でも欠くと、固体の結晶性が著しく良くなるた
め、ひび割れが発生しやすくなる。すなわち、α−スル
ホ脂肪酸エステル塩の結晶性を低下させるには、α−ス
ルホミリスチン酸エステル塩、α−スルホパルミチン酸
エステル塩、α−スルホステアリン酸エステル塩の３つ
の成分が最低限必要な必須成分であり、これらに加えて
α−スルホラウリン酸エステル塩を加えることも好まし
い。

【０００８】また、本発明の界面活性剤組成物において
は、各成分の組成が重要である。示差走査熱量計（ＤＳ
Ｃ）で、上記３つの必須成分からなる種々の組成につい
て結晶化温度および結晶化エネルギーを測定したところ
α−スルホミリスチン酸エステル塩の重量分率が５〜６
０重量％、α−スルホパルミチン酸エステル塩の重量分
率が２０〜８０重量％、α−スルホステアリン酸エステ
ル塩の重量分率が５〜５０重量％である場合、すなわち
図１の三角座標の点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆで囲まれた
領域に属する組成である場合に、特に結晶性が著しく低
下し、アモルファス状の粘弾性のある固体となることが
判った。逆に、この範囲に属さない組成物、特にα−ス
ルホミリスチン酸エステル塩の含有量が多い場合には、
結晶性が顕著に良くなるため、ＤＳＣにおいて明確な相
転移挙動が観察される上、実際に得られた固体も固くて
脆いものであり、ひび割れが発生しやすかった。具体的
な好ましい組成例としては、α−スルホミリスチン酸メ
チルエステルナトリウム塩：α−スルホパルミチン酸メ
チルエステルナトリウム塩：α−スルホステアリン酸メ
チルエステルナトリウム塩の比が、５：７５：２０、
５：６５：３０、５：５５：４０、１０：４５：４５、
１０：６０：３０、１０：７５：１５、１５：８０：
５、１５：７０：１５、１５：５５：３０、２０：６
０：２０、２０：５５：２５、２０：４０：４０、３
０：５０：２０、３０：３０：４０、４０：５０：１
０、４０：３０：３０、５０：３０：２０、６０：３
０：１０等を挙げることができる。

【０００９】また、α−スルホステアリン酸エステル塩
は、メチルエステルナトリウム塩の例で見ても単一成分
の１ｗｔ％水溶液の溶解温度は４１℃と高く、本来は水
に溶けにくい界面活性剤であるが、本発明の組成範囲に
属する界面活性剤組成物にした場合は、共融混合物系の
相律に従う異鎖長成分の混合効果により（Ｇ．Ｍ．Ｂａ
ｒｒｏｎ，物理化学（上），４０１，東京化学同人（１
９９０））、希薄水溶液系における溶解温度が低下する
ため、室温付近以下の温度で容易に水に溶解しうる。し
かし、α−スルホパルミチン酸エステル塩およびα−ス
ルホステアリン酸エステル塩の含有量が上記組成範囲を
超える場合には、希薄水溶液系における溶解温度が高い
ため、室温で水に溶解しにくいことが明らかになった。

【００１０】以上のように、上記組成範囲に属する本発
明の界面活性剤組成物は、固体状態における結晶性が低
いため、ひび割れが発生しにくく、保形性に優れるだけ
でなく、水にも容易に溶解する非常に使いやすいもので
あることが見い出された。

【００１１】さらに、本発明の界面活性剤組成物にα−
スルホラウリン酸エステル塩を加えることは好ましく、
その場合には前記組成物に加えて５〜５０重量％、好ま
しくは５〜３０重量％の割合で界面活性剤組成物中に含
有せしめることが好ましかった。具体的には、α−スル
ホラウリン酸メチルエステルナトリウム塩：α−スルホ
ミリスチリン酸メチルエステルナトリウム塩：α−スル
ホパルミチン酸メチルエステルナトリウム塩：α−スル
ホステアリン酸メチルエステルナトリウム塩の比が、
５：５：６５：２５、５：１０：５５：３０、１０：１
０：６０：２０、２０：１０：５０：２０である界面活
性剤組成物等を挙げることができる。もちろんこの場合
にも、α−スルホミリスチン酸エステル塩、α−スルホ
パルミチン酸エステル塩およびα−スルホステアリン酸
エステル塩の３成分系においては、図１の三角座標の点
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆに囲まれた領域の組成比である
ことが必要である。

【００１２】本発明のα−スルホ脂肪酸エステル塩のエ
ステル基（前述の一般式（Ｉ）のＲ₂ )は、メチル基、
エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基など
の炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖状のアルキル基であ
るが、なかでもメチル基であることが特に好ましい。ま
た、一般式（Ｉ）のＭ₁ は水素または１価に相当する塩
形成性陽イオンであり、ナトリウムが最も好ましいが、
カリウムイオンやカルシウムイオン、マグネシウムイオ
ン、種々のアンモニウムイオン等をナトリウムイオンと
組み合わせることも好ましい。

【００１３】さらに、本発明の界面活性剤組成物は、種
々の用途に応用可能なものであり、特徴を損なわない範
囲で、他の成分を目的に応じて任意に配合することがで
きる。例えば、アルキルサルフェート、アルキルエトキ
シサルフェート、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキ
ルベンゼンスルホン酸塩、石鹸、アルコールエトキシレ
ート等に代表される界面活性剤を配合することも可能で
あるし、固体洗浄剤に応用する場合には、必要に応じて
ビルダーや酵素などの各種配合剤を配合することができ
る。具体的には、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、硫酸
ナトリウム、硫酸カリウム、ゼオライト等のビルダー成
分や、リパーゼ、アルカラーゼ、セルラーゼ等の酵素、
蛍光剤、香料、漂白剤、色素、柔軟付与剤等が挙げられ
る。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、α−スルホミリスチン
酸エステル塩、α−スルホパルミチン酸エステル塩およ
びα−スルホステアリン酸エステル塩を特定の重量分率
で含むα−スルホ混合脂肪酸エステル塩を含有せしめて
界面活性剤組成物とすることにより、結晶性が著しく低
下したアモルファス状の固体となり、ひび割れや微粉の
発生を抑制でき、かつ、希薄水溶液系における溶解温度
が低いため水に溶解しやすい。

【００１５】

【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明する。後記表１に示した組成のα−スルホ混合脂肪
酸メチルエステルナトリウムを調製し、これをそのま
ま、あるいは他の成分と混合して界面活性剤組成物とし
て、以下に示す（１）〜（３）の３種の試験を実施し
た。その結果を表１に比較例と併せて示した。

【００１６】また、図２には、さらに多くの組成につい
て（１）〜（３）の試験を実施し、総合的に、いずれも
○だった組成はＡランク、○が２つと×が１つ、○が１
つと△が２つであった組成はＢランク、それ以外はＣラ
ンクと３段階に評価を行い、三角組成図上に記した結果
である。この結果からも本発明の界面活性剤組成物は保
形性及び水に対する溶解性に優れていることがわかる。

【００１７】（１）界面活性剤組成物の水に対する溶解
性 所定の組成の界面活性剤組成物の１ｗｔ％水溶液を調製
し、−２０℃で一昼夜冷却、凍結させた後、室温に戻
し、その状態を目視で観察した。判定は次の基準に従っ
た。 ○：完全に溶解した透明溶液 △：僅かに不溶物がある青白い半透明溶液 ×：明らかに不溶物がある白濁不透明溶液

【００１８】（２）固体状態における結晶性 所定の組成の界面活性剤組成物１５重量部に、５重量部
の炭酸カリウムと６重量部の水を加えて良く混練した固
体を調製し、このサンプル１５ｍｇをＤＳＣ用のアルミ
ニウム製セルに封入して、ＤＳＣにより毎分２℃の昇温
速度で相転移に伴う熱量変化の測定を行った。得られた
ＤＳＣカーブから、結晶の相転移温度と融解エンタルピ
ーを計算した。結晶性の良い固体の場合は、相転移温度
が高く、融解エンタルピーも大きく、ピークもシャープ
であるのに対し、アモルファスの場合はその逆で、ピー
クはほとんど観察されず、観察されても非常にブロード
なピークで、相転移温度も低く、融解エンタルピーも小
さいことから、以下の基準で固体の結晶性を評価した。 ○：ピークはほとんど認められず、アモルファス状態に
なっている。 △：部分的に結晶があるが、融解エンタルピーは小さ
く、相転移温度も低い。 ×：結晶性が良いシャープなピークが認められ、融解エ
ンタルピーも大きかった。

【００１９】（３）タブレットの保形性（ひび割れの発
生しやすさ） 所定の組成の界面活性剤組成物１５重量部に、５重量部
の炭酸カリウムと６重量部の水を加えて混練した固体を
調製し、このサンプルを加圧プレス機によりタブレット
状の固体に成形した。このタブレットを２０℃、相対湿
度３０％の部屋に３カ月間放置した後の状態を観察し、
以下の３段階で評価した。 ○：ひび割れは全く発生しない。 △：明確なひび割れはないが、端部が僅かに欠けてい
る。 ×：明確にひび割れが認められる。

【００２０】

【表１】 表１：α−スルホ混合脂肪酸エステル塩の組成と界面活性剤組成物性状 α−スルホ混合脂肪酸 エステル塩組成(wt%) 界面活性剤組成物の性状 α-SF α-SF α-SF α-SF 水に対す 固体状態 ひび割れの Lau Myr Pam Ste る溶解性 の結晶性 発生しやすさ 実施例1 − 50 30 20 ○ ○ ○ 実施例2 − 30 30 40 ○ ○ ○ 実施例3 − 20 75 5 ○ ○ ○ 実施例4 − 20 55 25 ○ ○ ○ 実施例5 − 10 80 10 ○ ○ ○ 実施例6 25 20 50 5 ○ ○ ○ 実施例7 15 5 40 40 ○ ○ ○実施例8 5 15 50 30 ○ ○ ○ 比較例1 − 100 − − ○ × × 比較例2 − − 100 − △ × × 比較例3 − 10 90 − △ × × 比較例4 − − 70 30 × × △ 比較例5 − 80 10 10 ○ △ △ 比較例6 − 5 90 5 △ △ △ 比較例7 − 10 10 80 × △ △ 比較例8 10 10 10 70 △ △ ○ α−ＳＦＬａｕ：α−スルホラウリン酸メチルナトリウム α−ＳＦＭｙｒ：α−スルホミリスチン酸メチルナトリウム α−ＳＦＰａｍ：α−スルホパルミチン酸メチルナトリウム α−ＳＦＳｔｅ：α−スルホステアリン酸メチルナトリウム

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の３成分の重量分率を示す三角座標であ
る。

【図２】三角座標の各座標点組成での評価結果を示す図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 正美 東京都墨田区本所１丁目３番７号 ライオ ン株式会社内 (72)発明者 永田 聡 東京都墨田区本所１丁目３番７号 ライオ ン株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化１の一般式（Ｉ） 【化１】 （Ｒ₁ ：炭素数１２，１４，１６の飽和アルキル基 Ｒ₂ ：炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖状のアルキル基 Ｍ₁ ：水素原子または１価に相当する塩形成性陽イオ
   ン）で表わされるα−スルホミリスチン酸エステル塩
   （Ａ）、α−スルホパルミチン酸エステル塩（Ｂ）およ
   びα−スルホステアリン酸エステル塩（Ｃ）を含み、こ
   れら（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）の合計量を１００重量
   ％としたとき、（Ａ）を５〜６０重量％、（Ｂ）を２０
   〜８０重量％、（Ｃ）を５〜５０重量％含むα−スルホ
   混合脂肪酸エステル塩を含有することを特徴とする界面
   活性剤組成物。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の（Ａ），（Ｂ），
   （Ｃ）に加えてα−スルホラウリン酸エステル塩（Ｄ）
   をさらに含み、これら（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）および
   （Ｄ）の合計量を１００重量％としたとき、（Ｄ）を５
   〜５０重量％含むα−スルホ混合脂肪酸エステル塩を含
   有することを特徴とする界面活性剤組成物。