JPH11217583A - 界面活性剤及びそれを含む洗浄剤組成物 - Google Patents

界面活性剤及びそれを含む洗浄剤組成物

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JPH11217583A
JPH11217583A JP10034018A JP3401898A JPH11217583A JP H11217583 A JPH11217583 A JP H11217583A JP 10034018 A JP10034018 A JP 10034018A JP 3401898 A JP3401898 A JP 3401898A JP H11217583 A JPH11217583 A JP H11217583A
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surfactant
group
acid
alkyl
sodium
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Kenji Yokoi
健二 横井
Masatoshi Takahashi
正利 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水溶性が高く、泡立ち、耐硬水性、洗浄力に
優れ、皮膚や毛髪にマイルドで、ハンドリングにも優
れ、毛髪・皮膚化粧料や、洗浄剤の成分として有用な新
規界面活性剤及びそれを含む洗浄剤組成物を提供する。 【解決手段】 下記一般式(1)で表される界面活性
剤、およびこれを含有する洗浄剤組成物。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水溶性が高く、泡
立ち、耐硬水性、洗浄力に優れ、皮膚や毛髪にマイルド
で、ハンドリングにも優れ、界面活性剤、毛髪・皮膚化
粧料や、洗浄剤の成分として有用な新規界面活性剤及び
それを含む洗浄剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から工業用分野や家庭用分野におい
て、界面活性剤の中でもアニオン界面活性剤や非イオン
界面活性剤が広く用いられている。このアニオン界面活
性剤には各種の構造のものもあるが、最近では、省エネ
ルギーや運搬の容易さなどから、水溶性がよく、高濃度
でも安定で、洗浄力、泡立ちが優れ、皮膚や毛髪にマイ
ルドなものや、少量で効果のあるものが望まれている。
このような界面活性剤として、アルコールエーテル硫酸
塩のほか、アルキルエーテルカルボン酸やアミドエーテ
ルカルボン酸、アミドエーテル硫酸塩などのように親水
基と親油基との間にポリオキシエチレン鎖を導入したタ
イプの界面活性剤や、分子中に複数の親油基と複数の親
水基とを有するジェミニ型界面活性剤も知られている。
しかしながら、これらは、非イオン界面活性剤と同様に
水溶性は良好であるが、濃厚水溶液にした場合に粘度が
高く、流動性の乏しい液晶を形成し、製品、調合、輸送
などにおけるハンドリング性が悪い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の諸問
題を解決し、水溶性が高く、泡立ち、耐硬水性、洗浄力
に優れ、皮膚や毛髪にマイルドで、ハンドリングにも優
れ、毛髪・皮膚化粧料や、洗浄剤の成分として有用な新
規界面活性剤及びそれを含む洗浄剤組成物を提供するこ
とをその課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記一
般式(1)で表される界面活性剤、およびこれを含有す
る洗浄剤組成物が提供される。
【化1】
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の界面活性剤は、具体的に
は、一分子中に二つの疎水鎖と−O(B)n−R5で表され
る非イオン性のエーテル基と、−O(B)m−Yで表され
るアニオン基を含有する二鎖異種二親水基型の界面活性
剤である。親水基が非イオンのみでは、高濃度でゲル化
し、アニオン基のみでは溶解度が充分でないが、この両
者を組み合わせることにより、水との混合に際し、水和
固体や高粘度の液晶を形成しにくく、高濃度でも流動性
の高い安定な溶液となり、更に、皮膚や毛髪にマイルド
となることがわかった。
【0006】前記一般式(1)において、R1及びR2
脂肪族基を示すが、この脂肪族基には、直鎖状、分岐鎖
状、環状のアルキル基又はアルケニル基が包含される。
1及びR2の炭素数は1〜30、好ましくは6〜14で
あるが、それらのR1とR2の炭素数の合計は6〜32、
好ましくは12〜28である。また、前記脂肪族基R1
及びR2は、エーテル基(−O−)をその脂肪族鎖中に
含有していてもよい。この場合のエーテル基の数は1つ
又は複数(2〜10、好ましくは2〜5)であることが
できる。R3は2価脂肪族基を示すが、この脂肪族基に
は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のアルキル基又はアルケ
ニル基が包含される。R3の炭素数は1〜20、好まし
くは1〜12である。また、前記脂肪族基R3は、ヘテ
ロ原子からなる2価の基や2価芳香族基をその脂肪族鎖
中に1つ又は複数個含有することができる。この場合の
ヘテロ原子からなる2価の基としては、エーテル基(−
O−)、エステル基(−COO又は−OCO−)、アミ
ド基(−CONH−又は−NHCO−)、カルボニル基
(−CO−)、チオエーテル基(−S−)、スルホキシ
ド基(−SO−)、スルホン基(−SO2−)等が挙げ
られる。2価芳香族基としては、置換基(例えば、ハロ
ゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、カルボキシル
基、アシル基、アミノ基等)を有していてもよいアリー
レン基(フェニレン、トリレン、キシリレン等)が挙げ
られる。2価脂肪族の具体例を示すと、メチレン、ポリ
メチレン、エチレン、プロピレン、オクチレン、ドデシ
レン、オクタデシレン、−C24(OC24)t−(t:
1〜5)、−C24(SC24)t−(t:1〜5)、−
24〔S(O)C24〕t−(t:1〜5)、−C2
4〔S(O2)C24〕t−(t:1〜5)、−C24
OOC24−、−C24CONHC24−、−C24
OC24−、−C246424−等が挙げられる。
4はアルキレン基を示すが、その炭素数は2〜8、好
ましくは2〜4である。Bは炭素数2〜4のアルキレン
オキシ基(−RO−、R:アルキレン)を示す。R5
水素又はアルキレン基を示すが、アルキレン基を示す場
合、その炭素数は1〜4である。Yは−SO3Mまたは
−(CH2)pCOOMを示すが、この場合のMは水素ま
たは塩形成性陽イオンを示す。pは1〜3の数を示す。
アルキレンオキシ基Bの数を示すn及びmは、それぞれ
0〜20、好ましくは2〜10である。n又はmがゼロ
を示す場合には、−(B)n−又は−(B)m−は単なる縦
手(−)を示す。Mが塩形成性陽イオンを示す場合、こ
の陽イオンとしては、ナトリウムやカリウム、リチウム
等のアルカリ金属イオン、カルシウムやマグネシウム等
のアルカリ土類金属のイオン、アンモニウムイオン、ア
ルキルアミンやアルカノールアミン等の有機アミンから
誘導された有機アンモニウムイオン、塩基性アミノ酸か
ら誘導されたアンモニウムイオン等が挙げられる。
【0007】前記一般式(1)で表わされる界面活性剤
の製造方法としては、いずれも公知の方法を組み合わせ
ることにより製造できる。例えば、下記反応式(2)で
示すように、2倍モルのアルカン酸またはそのエステル
とα,ω−ジアミンとを高温で反応させビスアミドを製
造し、ついで、これにアルカリ触媒の存在下アルキレン
オキサイドを加圧下に付加させることにより中間原料
(II)を製造し、一方を硫酸化あるいは、カルボキシア
ルキル化することにより製造できる。
【化2】 また、下記反応式(3)で、ビスヒドロキシアルキルジ
アミンと脂肪酸クロライドとからジアミドジオール(II
I)を製造し、更にこれにアルキレンオキサイドを付加
することにより前記中間原料(II)が製造できる。前記
の式において、R1〜R5、B及びmは前記と同じ意味を
示し、R9は水素又は低級アルキル基を示す。
【化3】
【0008】前記一般式(II)の中間原料の硫酸エステ
ル化、カルボキシアルキル化などにより、一般式(1)
の化合物を製造するに当っては、特定の反応モル比率で
反応させることが重要である。すなわち、硫酸化におい
ては、ヒドロキシル基に対してほぼ2分の1モル、即
ち、ジオール1モルに対して0.9〜1.3モル、好ま
しくは、1.0モル〜1.1モルの硫酸化剤を、0℃〜
100℃、好ましくは、10℃〜60℃まで反応させ、
中和し、必要に応じて既知の方法で分離、精製すること
により一般式(1)で表される界面活性剤が製造され
る。硫酸化剤としては、クロルスルホン酸や三酸化硫
黄、発煙硫酸など種々の化合物を使用できる。特に好ま
しい硫酸化剤は三酸化硫黄である。三酸化硫黄によって
硫酸化する際、反応条件に不活性な窒素、乾燥空気など
の気体で希釈することによってその濃度を調節すること
ができる。この硫酸化生成物を、アルカリ水溶液中に加
え、中和する。三酸化硫黄を用いた場合、1モルに対し
1.0〜1.3モルのアルカリにより中和するのが好ま
しい。前記一般式(II)で表される中間原料のカルボキ
シアルキル化方法としては、アルカリの存在化にモノク
ロル酢酸、α−クロルプロピオン酸、β−クロルプロピ
オン酸などのモノハロカルボン酸と反応させるか、(メ
タ)アクリル酸エステルまたはアクリロニトリルを付加
後、酸またはアルカリにより加水分解することによって
得られる。反応モル比は、ジオール1モルに対して1.
0〜1.5モル、好ましくは、1.1モル〜1.3モル
が良い。
【0009】以上のような製造法において、特に精製し
ない限り、反応生成物にはジオールの両方がアニオン化
されたもの及び未反応ジオールが混入するが、これを再
結晶、クロマト分離、抽出などの手段により精製しても
良いが、そのまま使用しても良い。
【0010】本発明の前記一般式(1)で表される界面
活性剤は、2鎖2親水型の界面活性剤であるため、低c
mcであり、かつ一方の親水基が非イオン基であること
から水溶性が良い。従って、高濃度でも安定性に優れ、
皮膚や毛髪に対して刺激が少なく、泡立ち、浸透性など
も良好である。本発明の界面活性剤を含有する洗浄剤組
成物は、衣料用洗浄剤、食器野菜用洗浄剤、住居用洗浄
剤、シャンプー、洗顔剤、ボディーシャンプー、ハンド
ソープ、歯磨用発泡剤等の他、電子部品用などの精密部
品用洗浄剤などの用途に有効である。本発明の一般式
(1)で表される界面活性剤は、単独でも、或いは他の
界面活性剤と併用することによっても高濃度で安定な組
成物を形成することができる。併用できる界面活性剤と
しては、一般式(1)で表される界面活性剤の原料であ
るジオールのポリオキシアルキレン付加物(前記一般式
(II)の化合物)や、そのジ硫酸化物或いは、ジカルボ
キシル化物を含めた従来公知の界面活性剤、たとえば下
記に示されるアニオン界面活性剤、非イオン界面活性
剤、両性界面活性剤、カチオン界面活性剤と併用できる
が、皮膚や毛髪用など人体に使用する場合には、マイル
ドな界面活性剤と併用することが好ましい。
【0011】本発明の界面活性剤と併用できる界面活性
剤の例を以下に示す。アニオン界面活性剤;アルキル硫
酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、脂肪酸塩、
アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルスルホン酸
塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸エ
ステル塩、モノ−,ジ−或いはトリ−アルキル燐酸エス
テル塩、アルキル又はヒドロキシアルキルエーテルカル
ボン酸塩、アルキルアミドエーテル硫酸エステル塩、N
−アルキルアミドアルカノール硫酸エステル塩、アシル
ザルコシネート、N−アシルタウライド、N−アシル−
N−メチルタウライド、脂肪酸モノグリセライド硫酸エ
ステル塩、アシルアミノ酸塩、アルキルイミノジカルボ
ン酸塩、二級アミド型N−アシルアミノ酸塩、酒石酸ア
ルキルアミド、リンゴ酸アルキルアミド、クエン酸アル
キルアミドなど。非イオン界面活性剤;高級アルコール
エトキシレート、蔗糖脂肪酸エステル、アルキル(ポ
リ)グルコキシド、アルキル(ポリ)グリセリルエーテ
ル、ポリグリセリン脂肪酸モノ或いは、ジ−アルカノー
ルアミド、脂肪酸2,3−ジヒドロキシプロピルアミ
ド、脂肪酸ポリオキシエチレンアミド、アルキルアミン
オキサイド、アルキルアミドアミンオキサイド、ポリオ
キシエチレン脂肪酸エステル、メチル或いはエチルグル
コキシド脂肪酸エステル、アシルグルカミドなど。カチ
オン界面活性剤;モノ或いはジアルキル四級アンモニウ
ム塩、エーテル基或いはエステル基を含有するモノ或い
はジアルキル四級アンモニウム塩、或いはこれらの塩酸
塩、硫酸塩、有機酸塩など。両性界面活性剤;カルボキ
シベタイン、スルホベタイン、ホスホベタイン、アミド
アミノ酸、イミダゾリニウムベタイン系界面活性剤な
ど。
【0012】本発明の界面活性剤は、特に、アルコール
エトキシレート、脂肪酸モノ−或いは、ジ−アルカノー
ルアミド、アルキルアミンオキシド、アルキルグリセリ
ルエーテル、アルキルポリグルコシド、メチル或いはエ
チルグルコシド脂肪酸エステルなどの非イオン界面活性
剤との併用が特に好ましい。この際、併用する界面活性
剤の使用量は少なくとも2重量%であるが、界面活性剤
全量に対し90重量%以下であることが好ましく、特に
高濃度の組成物とする場合には60重量%以下であるこ
とが好ましい。
【0013】本発明の界面活性剤を含む洗浄剤組成物に
は、必要に応じて洗浄剤に配合される公知の補助成分を
配合することもできる。このような補助成分としては、
ゼオライト、炭酸ナトリウム、グリシン、アラニン、ア
スパラギン酸などのアミノ酸のN,N−ジカルボキシア
ルキル化物、ポリアスパラギン酸、硫酸ナトリウムなど
のビルダー類;アルカラーゼ、セルラーゼなどの酵素、
プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリ
セリン、ピロリドンカルボン酸、ソルビトールなどの保
湿剤;メチルセルロース、カーボポール、エタノールな
どの粘度調節剤の他、防腐剤、抗炎症剤、酸化防止剤、
紫外線吸収剤、金属イオン封鎖剤、移染防止剤、殺菌
剤、水溶性高分子化合物、水溶性無機物、pH調節に用
いられる有機及び無機化合物、パール光沢剤、色素、香
料、漂白剤、漂白活性化剤などが挙げられる。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【0015】合成例1 前記一般式(1)で、R1;C919−、R2;C9
19−、R3;−C24−、R4;−C24−、R5;H、
B;−C24O−、n;5.0、m;5.0、Y;−S
3Naの化合物〔I〕製造。 撹拌機、温度計、冷却管をつけたlL四つ口フラスコ
に、29.6g(0.2モル)のN,N’−ビス(2−
ヒドロキシエチル)エチレンジアミンを水200mlに
溶かし、カセイソーダでpH9付近に保ちながらデカン
酸クロライド80.0g(0.42モル)を滴下した。
滴下終了後、更に2時間撹拌した。溶媒を留去、乾燥
後、全量をオートクレープに移し、2.5gのナトリウ
ムメチラートを加えて、窒素雰囲気で130℃に減圧し
た後、徐々に90.5g(2.06モル)のエチレンオ
キサイドを圧入する。圧入終了後更に2時間熟成を行
う。生成物をエタノールに溶解し、燐酸で中和し、ろ過
する。エタノールを除去しビスアミドジオールのエチレ
ンオキサイド付加物(n及びm=5.0)149g
(0.17モル)を得た(収率83%)。撹拌機、冷却
管、吹き込み管、温度計を付けた500ml四つ口フラ
スコに、上で得たジオールのエチレオキサイド付加物
(n=5.0)44.8g(0.05モル)と200m
lのクロロホルムを仕込み、窒素気流下、撹拌しながら
20℃で4.3g(0.054モル)の三酸化硫黄を徐
々に吹き込んだ。吹込み終了後更に30分間撹拌した。
HPLCにより未反応およびジ硫酸化物の含量は2.4
wt%であった。カセイソーダで中和し、ナトリウム塩
(化合物〔I〕)48g(0.048モル)を得た。
【0016】合成例2 一般式(1)で、R1;C715−、R2;C715−、R
3;−C24−、R4;−C48−、R5;H、B;−C2
4O−、n;7.0、m;7.0、Y;−CH2COO
Naの化合物〔II〕製造。 合成例1の場合と同様にして、ビスアミドジオールのエ
チレンオキサイド付加物(n及びm=7.0)を得た。
このジオールエトキシ化物53.6g(0.05モル)
をt−ブタノールに溶解させ、ついで金属ナトリウム
1.2g(0.052モル)及び8.7g(0.053
モル)のブロモ酢酸Naを滴下し75℃、20時間反応
させた後、分別抽出により精製してモノカルボキシメチ
ル化物(化合物〔II〕)48.5g(0.042モル)
を得た(収率84%)。
【0017】合成例3 合成例1と同様にして、一般式(1)で、R1;C11
23−、R2;C1129−、R3;−C24OC24−、R
4;−C24−、R5;H、B;−C24O−、n;3.
5、m;3.5、Y;−SO3Naの化合物〔III〕を合
成した。
【0018】合成例4 合成例2と同様にして、一般式(1)で、R1;C11
23−、R2;C1123−、R3;−C24OC24−、R
4;−C36−、R5;H、B;−C24O−、n;4.
0、m;4.0、Y;−CH2COONaの化合物〔I
V〕を合成した。
【0019】合成例5 合成例1と同様にして、一般式(1)で、R1;C919
−、R2;C919−、R3;−C36−、R4;−C24
−、R5;H、B;−C36O−、n;8.5、m;
8.5、Y;−SO3Naの化合物〔V〕を合成した。
【0020】実施例1 前記合成例1〜5で得た化合物〔I〕〜〔V〕の界面活
性剤としての性能を評価するために、各化合物の水溶液
を調製し、その水溶液のクラフト点、外観性状、液安定
性を下記のようにして調べた。その結果を表1に示す。 クラフト点;各サンプルの1wt%水溶液が透明とな
る温度を目視で観察した。 外観;各サンプルの50wt%水溶液を調製し、次の
基準で25℃の外観性状の観察を行った。 ○;透明均一で流動性有り △;透明均一であるが流動性なし ×;分離、濁りまたは結晶析出 液安定性;各サンプルの50wt%水溶液を調製し、
5℃にて1週間放置し、その外観を前記と同じ基準で
評価した。
【0021】比較例1 実施例1において、サンプル化合物として、下記に示す
構造の化合物〔A〕を用いた以外は同様にして実験を行
った。その結果を表1に示す。
【化4】
【0022】
【表1】
【0023】次に本発明の界面活性剤を含む洗浄剤の処
方例を示す。
【0024】 処方例1 シャンプー組成物 合成例1の界面活性剤〔I〕 15(重量%) ラウリルアミドポリオキシエチレン(EO=3) エーテル硫酸ナトリウム 5 ラウリルアミドプロピル酢酸ベタイン 2 メチルグルコシドデカン酸エステル 2 ラウリン酸ジエタノールアミド 6 安息香酸ナトリウム 0.5 色素、香料 適量 クエン酸 適量 精製水 バランス このシャンプーは、豊かな泡立ちで、安定性も良好であ
った。
【0025】 処方例2 濃厚シャンプー組成物 合成例2の界面活性剤〔II〕 20(重量%) ラウリルアミドポリオキシエチレン(EO=4) エーテル酢酸ナトリウム 15 ラウリル酸ジエタノールアミド 3 ラウリン酸ジメチルアミンオキサイド 3 カチオン化セルロース 0.2 安息香酸ナトリウム 0.3 色素、香料 適量 クエン酸 適量 精製水 バランス このシャンプーは、安定性が良く、豊かな泡立ちで、使
用後の感触が良好であった。
【0026】 処方例3 濃厚食器野菜用洗剤組成物 合成例3の界面活性剤〔III〕 20(重量%) ポリオキシエチレン(EO=2) ラウリル酸硫酸ナトリウム 10 ラウロイル−N−メチルグルカミド 7 ラウリルアミドプロピルジメチルアミンオキシド 7 パトラトルエンスルホン酸ナトリウム 6 変性エタノール 5 安息香酸ナトリウム 0.5 色素、香料 適量 クエン酸 適量 精製水 バランス この食器野菜用洗剤は、安定性が良く、泡立ちも良好
で、すすぎ性も良好であった。
【0027】 処方例4 ボディーシャンプー組成物 合成例4の界面活性剤〔IV〕 20(重量%) ミリスチン酸カリウム 6 ラウリン酸カリウム 6 ラウリン酸アミドプロピルベタイン 6 プロピレングリコール 8 色素、香料 適量 クエン酸 適量 精製水 バランス このボディーシャンプーは、泡立ちが良好で、使用後の
皮膚や毛髪の感触が良好であった。
【0028】 処方例5 濃厚ボディーシャンプー組成物 合成例5の界面活性剤〔V〕 30(重量%) N−ラウリルリンゴ酸ナトリウム 15 ラウリン酸アミドプロピルベタイン 5 プロピレングリコール 5 色素、香料 適量 クエン酸 適量 トリエタノールアミン 適量 精製水 バランス このボディーシャンプーは、安定性が良く、泡立ちも良
好で、すすぎ時にぬるつきがなかった。
【0029】 処方例6 衣料用粒状洗剤組成物 合成例1の界面活性剤〔I〕 13(重量%) α−スルホパルミチン酸メチルエステルナトリウム 10 ミリスチルアルコール硫酸エステルナトリウム 5 ポリオキシエチレン(15)ドデシルエーテル 5 パルミチン酸ナトリウム 5 ゼオライト 20 クエン酸ナトリウム 5 珪酸ナトリウム 5 炭酸カリウム 10 炭酸ナトリウム 15 ポリアクリル酸ナトリウム 1 ポリエチレングリコール 1 蛍光増白剤 適量 酵素 適量 色素、香料 適量 水分 バランス この粒状洗浄は、溶解性が良く、泡立ち、洗浄力も良好
であった。
【0030】
【発明の効果】本発明の界面活性剤は、高い水溶性を有
するとともに、泡立ち、耐硬水性、洗浄力にすぐれ、さ
らに、皮膚や毛髪にマイルドであるという利点を有して
いる。本発明の界面活性剤は、毛髪・皮膚化粧料や洗剤
成分として有利に用いられる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で表される界面活性
    剤。 【化1】
  2. 【請求項2】 請求項1の界面活性剤を含有する洗浄剤
    組成物。
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