JPH08503719A - 粘稠な水性界面活性剤組成物 - Google Patents
粘稠な水性界面活性剤組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
式:R1-O(G)n(式中、R1は8ないし22個の炭素原子を有するアルキル基、Gはグリコース単位、およびnは1ないし10の数である。)のアルキルグリコシド2ないし20重量%(を含有する)低濃度水性組成物の場合は、使用条件での取り扱い性が容易であり、かつ配合ができる限り少ない量の非アルキルグリコシド系の活性物質を含有すべきである。粘度の増加は、本質的には、式:R2-N(R3)3X(式中、R2は10ないし22個の炭素原子および3個までの炭素-炭素二重結合を有するアルキル基またはアルケニル基、R3は1ないし3個の炭素原子を有するアルキル基、およびXはアニオンである。)で表されるカチオン界面活性剤および/または式:R4(R5)2N-(CH2)n-Y(式中、R4は水素または1ないし3個の炭素原子を有するアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基、R5は1ないし3個の炭素原子を有するアルキル基であるかまたは(R5)2N部分が、場合によりC-アルキル化したイミダゾリン残基であり、nは1ないし22の数、およびYはカルボン酸基またはスルホン酸基である。)で表される両性界面活性剤0.05ないし6重量%(ここで、アルキルグリコシドと増粘剤との重量比が35:1ないし1:1である。)の添加によって達成される。
Description
【発明の詳細な説明】
粘稠な水性界面活性剤組成物
本発明は、アルキルグリコシド並びにある種の両性界面活性剤および/または
カチオン界面活性剤を含有する低濃度の粘稠な水性界面活性剤組成物、その製造
方法、並びに洗剤または清浄用組成物としてのその使用に関する。
長鎖アルキル基を有するアルキルグリコシドが非イオン界面活性剤に属すると
いう事実は長年知られている。さらに、専門家は、界面活性剤混合物が一般に相
乗効果を示して、しばしば各成分を組み合わせた値から得られるよりも優れた洗
浄特性を有することも分かっている[例えば、エー・エム・シュヴァルツ(A.M.
Sc-hwartz)、ジェイ・ダブリュー・ペリー(J.W.Perry)、サーファスーアクテ
ィブ・エージェンツ(Surface-Active Agents)、第I巻、インターサイエンス
・パブリッシャーズ(Interscience Publishers)、372頁、1949年参照
]。
アルキルグリコシドおよび界面活性なベタイン12ないし30重量%を典型的
なアニオン界面活性剤と組み合わせて含有する含水液体洗剤が、欧州特許第34
1071号に記載されている。水、有機溶媒1ないし50重量%、およびアルキ
ルグリコシドとアニオン界面活性剤または双性イオン界面活性剤との重量比1:
10ないし10:1の混合物5ないし50重量%を含有する液体洗剤が、欧州特
許第070074号から知られている。さらに、欧州特許094118号には、
アルキルグリコシドと共に、(場合により)他の非イオン界面活性剤およびカチ
オン界面活性剤を、2:1ないし12:1の重量比で含有する洗剤が記載されて
いる。水30ないし90重量%、およびアルキルグリコシドと帯電防止性第4級
アンモニウム化合物との混合物10ないし70重量%を含有する、ビルダーを含
まないライト-デューティー洗剤が、国際特許出願第87/2050号より知ら
れている。この公報によれば、アンモニウム化合物の帯電防止効果は、アルキル
グリコシドの存在により向上する。国際特許出願第86/5509号には、水1
0ないし99.98重量%、並びに殺菌性第4級アンモニウムハロゲン化物とア
ルキルグリコシドとを少なくとも0.65:1の重量比で含有する液体消毒剤が
記載されている。
これらの公報に記載された洗剤または清浄組成物の製造用アルキルグリコシド
系化合物が、比較的高濃度の水溶液またはペーストであるため、最終的な洗剤ま
たは清浄組成物を形成するのに一緒に混合すべき成分は、高い活性物質含量を有
すると考えられる。それと同時に、その化合物は、取り扱いが容易、すなわち、
それらの化合物は、低粘度で、流動性があり、かつポンプ送り性が容易でなくて
はならない。それに対して、特に液体洗剤、食器洗浄用洗剤および一般洗剤のみ
ならず化粧用製品、例えば髪用シャンプーまたはボディー清浄用ローションも包
含する、消費者が使用する含水液体製品は、ある最小粘度を示すことを要求され
るが、そのような製品の活性物質含量は、通常、相対的に低い。それゆえ、対応
する製品は、一般に、特定の製品に含まれる界面活性剤成分の清浄性能には寄与
しない、不利益を伴う増粘剤を通常含有している。典型的な増粘剤は、無機の水
溶性塩、特に非イオン界面活性剤芳香族スルホン酸、例えばクメンスルホン酸ナ
トリウムである。
有機増粘剤は、典型的に、ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド、ラウリン酸モ
ノエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミドおよびヤシ油脂肪酸ジエタ
ノールアミドのような脂肪酸アルカノールアミド、ポリエチレングリコールジ脂
肪酸エステルおよび多くの含水ポリマーである。
大抵の場合、無機の塩だけを用いて界面活性剤溶液中で要求される粘性に高め
ることができないかまたは高濃度を使用することによってのみ可能である。その
ため、無機の塩に加えて、多くの不利益を伴う増粘剤を使用せねばならない。し
たがって、ポリエチレングリコール脂肪酸ジエステルで増粘した溶液は、しばし
ば貯蔵中に不十分な粘度安定性を示すと同時に、しばしば水溶性ポリマーを溶解
し難く、望ましくない流動挙動を引き起こすもととなる。
欧州特許第306843号によれば、不飽和脂肪アルコールへのエチレンオキ
サイドおよび/またはプロピレンオキサイドの付加物を、界面活性剤溶液を増粘
するのに使用することができる。この製品には上述の不利益はないが、改良され
た増粘効果と同等の特性を示す増粘剤も必要である。特定の増粘剤成分にとって
、
これは、特定の粘度のための増粘剤含量の減量と同様の方法で比較的高い粘度を
有する系の製造を提供する。
アニオンおよび/または両性界面活性剤を含有する洗剤の粘度が、アルキルグ
リコシドとアルカリ金属塩化物との組み合わせの添加により低下することは、国
際特許出願公開第91/04313号から知られている。アルカリ金属塩化物含
量はできるだけ低く抑えられているため、粘度の低下は、主にアルキルグリコシ
ドに起因するものであると述べられている。
驚くべきことに、先に述べた発見に対比して、比較的低濃度のアルキルグリコ
シドを含有する水溶液へのある種の両性および/またはカチオン界面活性剤の添
加が、大変際立った最高粘度をもたらすこと、並びにアルキルグリコシドとある
種の両性またはカチオン界面活性剤とを一定の量比で混合すれば、相対的に低濃
度で比較的高粘度によって、製造条件下で取り扱い易く、かつ非界面活性な活性
物質を少量含有する、貯蔵可能で、液体の、流動性のある水性アルキルグリコシ
ド組成物が得られることが分かった。
したがって、本発明の界面活性剤組成物は、本質的に:
式(I):
R1-O(G)n (I)
(式中、R1は8ないし22個の炭素原子を有するアルキル基、Gはグリコース
単位、およびnは1ないし10の数である。)
で表されるアルキルグリコシド2ないし20重量%、
式(II):
R2-N(R3)3X (II)
(式中、R2は10ないし22個の炭素原子および3個までの炭素-炭素二重結合
を有するアルキル基またはアルケニル基、R3は1ないし3個の炭素原子を有す
るアルキル基、およびXはアニオン、好ましくはハロゲン化物アニオンである。
)
で表されるカチオン界面活性剤、および/または式(III):
R4(R5)2N-(CH2)n-Y (III)
(式中、R4は水素または1ないし3個の炭素原子を有するアルキル基もしくは
ヒドロキシアルキル基、R5は1ないし3個の炭素原子を有するアルキル基であ
るかまたは(R5)2N部分が、場合によりC-アルキル化したイミダゾリン残基
であり、nは1ないし22の数、およびYはカルボン酸基またはスルホン酸基で
ある。)
で表される両性界面活性剤の形態での増粘剤0.05ないし6重量%、
(ここで、式(I)で表されるアルキルグリコシドと増粘剤との重量比が35:
1ないし1:1、好ましくは15:1ないし8:1である。)
および100重量%とするような量の水または水と水混和性有機溶媒との混合物
からなるゲル状含水混合物である。
本発明において、ゲル状組成物は、棒状ミセルからなる粘弾性網目構造を有す
る等方性の構造粘弾性溶液であると解される。その組成物は、20ないし25℃
の温度、ずり速度30s-1で測定すると、好ましくは400ないし10,000
mPa・sの範囲、特に500ないし8,000mPa・sの範囲の粘度を有す
る。
本発明のアルキルグリコシド組成物は、好ましくは、式(I)で表されるアル
キルグリコシド3ないし11重量%、特に4ないし8重量%、式(11)および
/または(III)で表される増粘剤0.075ないし2.5重量%、特に0.1
ないし2重量%、並びに100重量%とするような水を含有する。水の一部、特
に本発明の組成物に対して5重量%未満を、水混和性有機溶媒、好ましくは1な
いし4個の炭素原子を有するアルコール、2ないし4個の炭素原子を有するグリ
コールおよびそれらから誘導されるジグリコールおよびトリグリコール、さらに
対応するグリコールエーテル、並びにこれらの物質の混合物からなる群より選ば
れる有機溶媒で置き換えてよい。
さらに、本発明は、式(I):
R1-O(G)n (I)
(式中、R1は8ないし22個の炭素原子を有するアルキル基、Gはグリコース
単位、およびnは1ないし10の数である。)
で表される(場合により水溶液状態で存在する)アルキルグリコシドを、
式(II):
R2-N(R3)3X (II)
(式中、R2は10ないし22個の炭素原子および3個までの炭素-炭素二重結合
を有するアルキル基またはアルケニル基、R3は1ないし3個の炭素原子を有す
るアルキル基、およびXはアニオン、好ましくはハロゲン化物アニオンである。
)
で表されるカチオン界面活性剤および/または式(III):
R4(R5)2N-(CH2)n-Y (III)
(式中、R4は水素または1ないし3個の炭素原子を有するアルキルもしくはヒ
ドロキシアルキル基、R5は1ないし3個の炭素原子を有するアルキル基または
(R5)2N部分が、場合によりC-アルキル化したイミダゾリン残基であり、n
は1ないし22の数、およびYはカルボン酸基またはスルホン酸基である。)
で表される両性界面活性剤の形態での増粘剤と、
式(I)で表されるアルキルグリコシドと増粘剤との重量比35:1ないし1:
1で混合し、並びに組成物が2.2ないし22重量%の界面活性剤総量を有する
ような量で水または水と水混和性有機溶媒との混合物を混合することからなる、
20ないし25℃の温度、ずり速度30s-1で、400ないし10,000mP
a・sの粘度を有する貯蔵可能な、ゲル状の水性界面活性剤組成物の製造方法に
も関する。
本発明の方法の好ましい態様において、30ないし60重量%の濃度で式(I
)で表されるアルキルグリコシドを含有する水性ペーストを、増粘剤として作用
するカチオン界面活性剤および/または両性界面活性剤または得られる水性組成
物中の全界面活性剤の合計が上述の範囲、特に2.5〜10重量%の間であるよ
うな量でのそれらの水溶液と混合し、その結果得られたゲルは88ないし97.
8重量%、特に90ないし97.5重量%の水を含有する。原則として、使用す
る出発材料が、溶媒としての十分な水を未だ含有していない場合、本発明の組成
物の製造のどの段階で水を添加してもよい。成分を、好ましくは60ないし80
℃に加熱して、好ましくは加熱でき、かつ特に混合工程中終始、上述の範囲の温
度を維持する、標準的なミキサー中で混合する。
本発明の界面活性剤組成物に適するアルキルグリコシドおよびその製造方法は
、
例えば欧州特許第92355号、同第301298号、同第357969号およ
び同第362671号または米国特許第3,547,828号に記載されている
。そのようなアルキルグリコシドのグリコシド成分[式(I)中の(G)n]は
、特にグルコース、マンノース、フラクトース、ガラクトース、タロース、グロ
ース、アルトロース、アロース、イドース、リボース、アラビノース、キシロー
スおよびリキソースを包含する天然起源のアルドースもしくはケトースモノマー
のオリゴマーまたはポリマーである。これらのグリコシド結合モノマーからなる
オリゴマーは、その中に含まれる糖の種類のみならず、その数、いわゆるオリゴ
マー化度をも特徴とする。オリゴマー化度(式(I)中のn)は、分析的に決定
された量であり、端数でもあり得る。一般に、オリゴマー化度は、1ないし10
の値であり、好ましく使用されるアルキルグリコシドにおいては3未満、特に1
.2〜1.4の間の値を有する。グルコースは、入手し易いため、好ましいモノ
マー単位である。
本発明の界面活性剤組成物中に含まれるアルキルグリコシドのアルキル部[式
(I)中のR1]も、好ましくは再生可能な原料の入手容易な誘導体、特に脂肪
アルコールを起源とするが、さらにその分枝鎖異性体、特にいわゆるオキソアル
コールを有用なアルキルグリコシドの製造のために使用してもよい。したがって
、直鎖オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基ま
たはオクタデシル基を有する第1級アルコールおよびそれらの混合物が特に適し
ている。特に適するアルキルグリコシドは、ヤシ油脂肪アルキル基、すなわち、
(本質的に)R1=ドデシル基とR1=テトラデシル基を有する混合物を含有する。
その製造により、アルキルグリコシドは、一般に、どのような方法でも、それ
を用いて製造される組成物の性質を損なわない未反応の遊離脂肪アルコールを少
量、例えば1ないし2重量%含有することがある。
本発明の用途に適する式(II)のカチオン界面活性剤は、好ましくは10ない
し24個の炭素原子、特に12ないし18個の炭素原子を有する長鎖アルキル基
R2を有する。この長鎖アルキル基は、直鎖または分枝鎖であってよく、直鎖第
1級アルキル基、特に第1級デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデ
シル基もしくはオクタデシル基またはそれらの混合物が好ましい。短鎖基R3は
、好ましくはプロピル基、エチル基またはメチル基であり、メチル基を有する化
合物が特に好ましい。アニオンXは硫酸イオン、メト硫酸イオンもしくはエト硫
酸イオンまたはハロゲン化物イオン、好ましくは塩化物イオンもしくは臭化物イ
オンであってよい。
式(III)で表される適する両性界面活性剤は、カルボン酸基またはスルホン
酸基を有する(またはそのうちの1個がカルボン酸基もしくはスルホン酸基を有
する)少なくとも1個の直鎖または分枝の脂肪族基を含有する第3級または第4
級アミンの誘導体である。そのような両性界面活性剤の例は、N,N-ジメチル-
N-テトラデシルグリシン、N,N-ジメチル-N-ヘキサデシルグリシン、N,N
-ジメチル-N-オクタデシルグリシン、3-(ジメチルドデシルアンモニオ)-1-
プロパンスルホネートおよび製品名デヒトン(Dehyton、登録商標)AB、CB
およびG[製造元:ヘンケル(Henkel KGaA)]として市販されている両性界面
活性剤である。好ましい両性界面活性剤、特に12ないし20重量%の比較的高
いアルキルグリコシド濃度を有する組成物用両性界面活性剤は、形式上アミノカ
ルボン酸(例えば4-アミノ酪酸またはグリシン)から誘導されたイミダゾリン
誘導体、例えばアルキル基が7ないし18個の炭素原子を有し、かつヒドロキシ
アルキル基がヒドロキシエチル基またはヒドロキシプロピル基である2−アルキ
ル-N-カルボキシメチル-N-ヒドロキシアルキルイミダゾリンベタインである。
製法が欧州特許第040346号に記載されている、イミダゾリン環の開裂によ
る形式的な加水分解によってそれらから得られるベタインも、本発明の用途に適
する両性界面活性剤である。両性界面活性剤は、好ましくは極少量の無機塩を、
特に両性界面活性剤に対して5重量%以下含有する。このような無機塩としては
、アルカリ金属塩化物、特にアルカリ金属硫酸塩が挙げられる。両性界面活性剤
の製造において、上記と同程度の少ない塩含量が達成されない場合、エーテルス
ルフェートの無機塩含量を既知の方法、例えば再結晶により、両性界面活性剤基
準で5重量%以下、特に0.1ないし1.5重量%の値まで減量してよい。本発
明の界面活性剤組成物は、優れた清浄特性を示し、冷水への溶解性が高い。した
がって、洗
濯用洗剤、食器洗浄用洗剤あるいは清浄製品、特に髪の手入れ用および個人の衛
生用として有利に使用されるか、またはそのような製品を製造するための取り扱
い易いコンパウンドとして供給され得る。特にゼオライトや層状ケイ酸塩のよう
なビルダー、防食剤、漂白剤、漂白活性剤、蛍光増白剤、酵素、汚れ再付着防止
剤、抗菌剤、pH調整剤、乳白剤および真珠光沢剤、染料および香料並びに付加
的な界面活性剤が挙げられる、上記の種類の製品に典型的に包含される他の成分
を、本発明の組成物に添加してよい。
実施例
C12/14アルキルグリコシド混合物(オリゴマー化度1.4)と、表1(界面
活性剤成分の合計=5重量%)、表2(界面活性剤成分の合計=10重量%)お
よび表3(界面活性剤成分の合計=20重量%)に示したA(N,N,N-トリ
メチル-N-ヘキサデシルアンモニウムクロライド、B(N,N,N-トリメチル-
N-ヘキサデシルアンモニウムブロマイド)、C(N,N-ジメチル-N-C8-18ア
ミドプロピルアンモニウムアセトベタイン)およびD(欧州特許第040346
号の2-C7-17アルキル-N-カルボキシメチル-N-ヒドロキシエチルイミダゾリ
ン)との、表に示した各混合比(アルキルグリコシド対増粘剤)での含水混合物
は、以下に示した粘度[25℃、ずり速度30s-1でのカリーメッド(Carrri-M
ed、登録商標)CS100剪断応力制御型回転式レオメーターによる測定]を有
していた。また、同等の濃度の、増粘剤を含まない水溶液の値も比較として表に
示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI
C11D 17/08 9546−4H
// A61K 7/00 C 7602−4C
F 7602−4C
(72)発明者 ヘンセン、ヘルマン
ドイツ連邦共和国デー‐42781ハーン、ラ
トマッヒェルヴェーク 13番
(72)発明者 パンツァー、クラウディア
ドイツ連邦共和国デー‐41515グレーヴェ
ンブロイヒ、フュルシュテンヴァルダー・
シュトラアセ 12番
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.本質的に: 式(I): R1-O(G)n (I) (式中、R1は8ないし22個の炭素原子を有するアルキル基、Gはグリコース 単位、およびnは1ないし10の数である。) で表されるアルキルグリコシド2ないし20重量%、 式(II): R2-N(R3)3X (II) (式中、R2は10ないし22個の炭素原子および3個までの炭素-炭素二重結合 を有するアルキル基またはアルケニル基、R3は1ないし3個の炭素原子を有す るアルキル基、およびXはアニオン、好ましくはハロゲン化物アニオンである。 ) で表されるカチオン界面活性剤、および/または式(III): R4(R5)2N-(CH2)n-Y (III) (式中、R4は水素または1ないし3個の炭素原子を有するアルキル基もしくは ヒドロキシアルキル基、R5は1ないし3個の炭素原子を有するアルキル基であ るかまたは(R5)2N部分が、場合によりC-アルキル化したイミダゾリン残基 であり、nは1ないし22の数、およびYはカルボン酸基またはスルホン酸基で ある。) で表される両性界面活性剤の形態での増粘剤0.05ないし6重量%、 (ここで、式(I)で表されるアルキルグリコシドと増粘剤との重量比が35: 1ないし1:1である。) および100重量%とするような量の水または水と水混和性有機溶媒との混合物 からなるゲル状含水混合物の形態での低濃度の粘稠な界面活性剤組成物。 2.式(I)で表されるアルキルグリコシドと増粘剤との重量比が15:1な いし8:1である請求項1に記載の界面活性剤組成物。 3.20ないし25℃およびずり速度30s-1での粘度が400ないし10, 000mPa・sの範囲、特に500ないし8,000mPa・sの範囲である 請求項1または2に記載の界面活性剤組成物。 4.式(I)で表されるアルキルグリコシド3ないし11重量%、特に4ない し8重量%、式(II)および/または(III)で表される増粘剤0.075ない し2.5重量%、特に0.1ないし2重量%、および水または水と、製剤に対し て水混和性有機溶媒5重量%未満との混合物を含有する請求項1ないし3のいず れかに記載の界面活性剤組成物。 5.R2が12ないし18個の炭素原子を有するアルキル基およびR3がメチル 基である式(II)で表されるカチオン界面活性剤の形態での増粘剤を使用する請 求項1ないし4のいずれかに記載の界面活性剤組成物。 6.R4がヒドロキシエチルもしくはヒドロキシプロピル基、(R5)2N部分 が2-位のC7-18アルキル化したイミダゾリン残基、およびnが1ないし3の数 である式(III)で表される両性界面活性剤の形態でまたはイミダゾリン環の開 裂による形式的な加水分解によってそれらから得られるベタインの形態での増粘 剤を使用する請求項1ないし5のいずれかに記載の界面活性剤組成物。 7.式(I)で表されるアルキルグリコシドが3未満、特に1.2〜1.4の 間のオリゴマー化度を有する請求項1ないし6のいずれかに記載の界面活性剤組 成物。 8.式(I): R1-O(G)n (I) (式中、R1は8ないし22個の炭素原子を有するアルキル基、Gはグリコース 単位、およびnは1ないし10の数である。) で表される(場合により水溶液状態で存在する)アルキルグリコシドを、 式(II): R2-N(R3)3X (II) (式中、R2は10ないし22個の炭素原子および3個までの炭素-炭素二重結合 を有するアルキル基またはアルケニル基、R3は1ないし3個の炭素原子を有す るアルキル基、およびXはアニオン、好ましくはハロゲン化物アニオンである。 ) で表されるカチオン界面活性剤および/または式(III): R4(R5)2N-(CH2)n-Y (III) (式中、R4は水素または1ないし3個の炭素原子を有するアルキルもしくはヒ ドロキシアルキル基、R5は1ないし3個の炭素原子を有するアルキル基である かまたは(R5)2N部分が、場合によりC-アルキル化したイミダゾリン残基で あり、nは1ないし22の数、およびYはカルボン酸基またはスルホン酸基であ る。) で表される両性界面活性剤の形態での増粘剤と、式(I)で表されるアルキルグ リコシドと増粘剤との重量比35:1ないし1:1で混合し、並びに組成物が2 .2ないし22重量%の界面活性剤総量を有するような量で水または水と水混和 性有機溶媒との混合物を混合することからなる、20ないし25℃およびずり速 度30s-1での粘度が500ないし10,000mPa・sの貯蔵可能なゲル状 含水界面活性剤組成物の製造方法。 9.30ないし60重量%の濃度で式(I)で表されるアルキルグリコシドを 含有する含水ペーストを、式(II)および/または式(III)で表される増粘剤 または結果として得られる含水組成物中の界面活性剤の合計総量が2.5ないし 10重量%であるような量でのそれらの水溶液と混合し、その結果得られるゲル が90ないし97.5重量%の水を含有する請求項8に記載の方法。 10.洗濯用洗剤、食器洗浄用洗剤、清浄製品、髪の毛の手入れ用または個人 的衛生用製剤としての請求項1ないし7のいずれかに記載の界面活性剤組成物の 使用。 11.洗濯用洗剤、食器洗浄用洗剤、清浄製品、髪の毛の手入れ用または個人 的衛生用製剤の製造用の貯蔵可能で取り扱い易いコンパウンドとしての請求項1 ないし7のいずれかに記載の界面活性剤組成物の使用。
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