ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
SURFACTANT COMPOSITION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001]
Настоящее изобретение касается поверхностно-активной композиции. Более конкретно, настоящее изобретение касается поверхностно-активной композиции, включающей поверхностно-активное вещество в высокой концентрации и имеющей текучесть в широком диапазоне концентраций.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002]
На рынке имеются различные формы детергентов (моющих средств), и представлены жидкие детергенты для широкого диапазона применений для чистки, например, для чистки одежды, использования в жилых помещениях, для мытья волос, тела и т.п. Так как жидкий детергент обладает высокой растворимостью даже в зимний период и вызывает меньшее беспокойство о нерастворенном остатке, преимущество состоит в том, что такое жидкое моющее средство является простым в использовании и может иметь стабильную и высокую моющую способность. Так как для применения жидкого детергента можно использовать различные флаконы, такие как диспенсер и пенообразователь, он также широко используется в качестве моющего средства. Благодаря этим преимуществам, на рынке увеличивается количество жидких детергентов, и среди них концентрированных жидких детергентов, которые имеют меньший объем самого детергента из-за высокой концентрации смешиваемого поверхностно-активного вещества, их легче применять, так как концентрированный жидкий детергент может снижать количество, используемое за одно применение, и становится более компактным продуктом, что приводит к снижению количества полимера для изготовления контейнера, стоимости транспортировки и энергозатрат. Таким образом, такой концентрированный жидкий детергент привлекает внимание, в связи с тем что повышается понимание в отношении экологических проблем.
Таким образом, дальнейшее повышение концентрации жидкого детергента очень важно в качестве технологического вклада в экономические эффекты, вследствие большего удобства продуктов и снижения экологической нагрузки.
[0003]
В патентном документе 1 раскрывается композиция концентрированного жидкого детергента, которая может быть жидкой и однородной при нормальной температуре и содержит полиалкокси неионное ПАВ и ионогенное ПАВ, имеющее нетерминальную (не являющуюся концевой) ионную функциональную группу.
[0004]
Также в патентном документе 2 раскрывается детергентная композиция с превосходной моющей способностью, содержащая внутренний олефинсульфонат, имеющий от 8 до 26 атомов углерода, где, по меньшей мере, 25% масс. внутреннего олефинсульфоната имеют бета-гидроксиалкансульфонатную структуру.
[0005]
Кроме того, в патентном документе 3 раскрывается детергентная композиция, включающая в качестве основных компонентов (i) анионогенное ПАВ, которое представляет собой внутренний олефинсульфонат, винилиденсульфонат или их смесь, и (ii) неионное ПАВ, имеющее значение ГЛБ 10,5 или меньшее, причем массовое отношение (i) к (ii) составляет от 9:1 до 1:9.
[0006]
Кроме того, в патентном документе 4 раскрывается детергентная композиция для мытья кожи и волос, которая содержит внутренний олефинсульфонат (A), имеющий от 12 до 24 атомов углерода и обладающий превосходной стабильностью пены и свойством промывки.
[0007]
Детергентная композиция, в которой смешивают ПАВ при высокой концентрации, имеет проблему, заключающуюся в том, что растворимость детергентной композиции понижена, что вызывает образование осадка или генерирует высокопрочный гель, так что применимость значительно ухудшается. Следовательно, во многих жидких детергентах используют большое количество органических растворителей в комбинации, чтобы растворить ПАВ в достаточной степени и сохранить его текучесть.
С другой стороны, многие органические растворители представляют собой нефтепродукты, и с точки зрения устойчивости, экологической нагрузки, безопасности и тому подобного желательно воздерживаться от использования органических растворителей. Кроме того, при обеспечении текучести моющего средства, независимо от органического растворителя, облегчаются пенообразование во время использования жидкого моющего средства и регулирование вязкости, подходящие для различных применений.
Таким образом, имеется потребность в детергентной композиции, способной однородно растворяться без образования геля, даже если ПАВ смешивают с высокой концентрацией, чтобы снизить количество используемого органического растворителя, а также способной сохранять текучесть в широком диапазоне концентраций без снижения текучести, даже когда концентрация изменяется при разведении или тому подобным образом.
Однако методика, раскрытая в указанных выше патентных документах, недостаточна для получения детергентной композиции, содержащей ПАВ с высокой концентрацией, и сохранения текучести в широком диапазоне концентраций при низкой вязкости. Кроме того, общепринятая детергентная композиция имеет проблемы помутнения или ухудшения моющей способности при разведении жесткой водой.
ДОКУМЕНТЫ УРОВНЯ ТЕХНИКИ
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
[0008]
Патентный документ 1: US 4880569
Патентный документ 2: US 5078916
Патентный документ 3: JP-A-H3-126793
Патентный документ 4: JP-A-2015-27977
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ, подлежащие решению посредством изобретения
[0009]
Настоящее изобретение касается поверхностно-активной композиции, которая включает поверхностно-активное вещество в высокой концентрации, имеет текучесть в широком диапазоне концентраций и не мутнеет даже при разбавлении жесткой водой.
СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ
[0010]
В результате интенсивных исследований заявители настоящего изобретения обнаружили, что проблемы могут быть решены смешиванием конкретного анионогенного ПАВ и конкретного неионного ПАВ в конкретных количествах.
[0011]
Настоящее изобретение касается поверхностно-активной композиции, включающей описанный ниже компонент A, компонент B и компонент C, где общее содержание компонента A и компонента B составляет 35% масс. или более и 80% масс. или менее, и где компонент A представляет собой, по меньшей мере, одно сульфонатное соединение, выбранное из группы, включающей гидроксиалкансульфонат и олефинсульфонат, компонент B представляет собой простой полиоксиалкиленалкиловый эфир, и компонент C представляет собой воду.
ЭФФЕКТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012]
Согласно настоящему изобретению, получают поверхностно-активную композицию, включающую ПАВ с высокой концентрацией и имеющую текучесть в широком диапазоне концентраций. Таким образом, можно значительно снизить количество органического растворителя, предполагаемого к использованию в поверхностно-активной композиции. Кроме того, поверхностно-активная композиция по настоящему изобретению имеет такие свойства, что она не мутнеет даже при разбавлении жесткой водой.
СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0013]
Настоящее изобретение далее будет описано подробно.
[0014]
Поверхностно-активная композиция по настоящему изобретению включает описанные ниже компонент A, компонент B и компонент C, где общее содержание компонента A и компонента B составляет 35% масс. или более и 80% масс. или менее, и где компонент A представляет собой, по меньшей мере, одно сульфонатное соединение, выбранное из группы, включающей гидроксиалкансульфонат и олефинсульфонат, компонент B представляет собой простой полиоксиалкиленалкиловый эфир, и компонент C представляет собой воду.
[0015]
Поверхностно-активная композиция по настоящему изобретению имеет превосходную текучесть при концентрациях от высокой до низкой при содержании конкретного количества компонентов A и B. Причина, по которой обнаружены такие характеристики, не является бесспорной, но может считаться следующей. Молекулярная структура ПАВ сильно отличается для гидрофильных групп и гидрофобных групп, но в высоко концентрированном водном растворе ПАВ взаимодействие между гидрофобными группами является сильным, так что происходит агрегация ПАВ, вызывающая повышение вязкости в водном растворе. Однако предполагается, что при смешивании компонента A и компонента B в комбинации снижается регулярность ориентации гидрофобных групп и, следовательно, может быть подавлена агрегация ПАВ. Однако такое действие является допущением и не ограничивает область настоящего изобретения.
[0016]
<Компонент A>
В качестве сульфонатного соединения можно использовать известные соединения без особых ограничений, но с точки зрения дальнейшего улучшения эффектов настоящего изобретения сульфонатное соединение предпочтительно имеет 12 атомов углерода или более, предпочтительнее 14 или более, еще предпочтительнее 16 или более и предпочтительно 24 или менее, предпочтительнее 22 или менее, еще предпочтительнее 20 или менее и еще предпочтительнее 18 или менее. Можно использовать один, два или более типов таких соединений, имеющих разное количество атомов углерода, в комбинации.
[0017]
Сульфонатное соединение можно получить, например, сульфированием внутреннего олефина (олефина, имеющего двойную связь внутри олефиновой цепи) в качестве исходного материала с последующей нейтрализацией и гидролизом. Кстати, такой термин «внутренний олефин» используется в широком смысле, когда присутствует следовое количество так называемого α-олефина, в котором двойная связь существует в положении 1 углеродной цепи. То есть, когда сульфируют внутренний олефин, получают количественно β-сульфон и часть β-сульфона преобразуют в γ-сульфон и олефинсульфоновую кислоту, затем их конвертируют в гидроксиалкансульфонат и олефинсульфонат на стадии нейтрализации/гидролиза (например, J. Am. Oil Chem. Soc. 69, 39 (1992)). Здесь гидроксильная группа результирующего гидроксиалкансульфоната находится внутри углеродной цепи, и двойная связь олефинсульфоната находится внутри углеродной цепи. Получаемые продукты преимущественно представляют собой их смеси, и некоторые из них включают гидроксиалкансульфонат, имеющий гидроксильную группу на конце углеродной цепи, или олефинсульфонат, имеющий двойную связь на конце углеродной цепи, содержащиеся в следовых количествах. В настоящем изобретении гидроксиалкансульфонат имеет гидроксильную группу внутри углеродной цепи и необязательно может содержать гидроксиалкансульфонат, имеющий гидроксильную группу на конце углеродной цепи. В настоящем изобретении олефинсульфонат имеет двойную связь внутри углеродной цепи и необязательно может содержать олефинсульфонат, имеющий двойную связь на конце углеродной цепи. Здесь гидроксиалкансульфонат также называют просто гидроксиформой (здесь далее также обозначена как HAS) и олефинсульфонат также называют просто олефиновой формой (здесь далее также обозначена как IOS).
[0018]
Компонент A представляет собой гидроксиалкансульфонат, олефинсульфонат или их смесь, но предпочтительно их смесь. В случае смеси массовое отношение содержания гидроксиалкансульфоната к содержанию олефинсульфоната (гидроксиформа/олефиновая форма) предпочтительно составляет от 50/50 до 99/1, более предпочтительно от 60/40 до 99/1, еще предпочтительнее от 70/30 до 99/1, еще предпочтительнее от 75/25 до 99/1 и еще предпочтительнее от 75/25 до 95/5 с точки зрения улучшения оттенка, повышения производительности и снижения количества примесей в результирующей поверхностно-активной композиции.
[0019]
Массовое отношение содержания гидроксиалкансульфоната к содержанию олефинсульфоната в компоненте A или поверхностно-активной композиции можно определить, выделяя гидроксиалкансульфонат и алефинсульфонат из компонента A или полученной поверхностно-активной композиции методом ВЭЖХ с последующим определением методом, описанным в примерах.
[0020]
С точки зрения дальнейшего улучшения эффектов настоящего изобретения сульфонатное соединение предпочтительно содержит 40% масс. или менее, предпочтительнее 35% масс. или менее, еще предпочтительнее 30% масс. или менее и еще предпочтительнее 28% масс. или менее сульфонатного соединения, имеющего сульфонатную группу в положении 2. Также предпочтительно оно содержит 5% масс. или более сульфонатного соединения, имеющего сульфонатную группу в положении 2.
[0021]
Сульфонатное соединение можно получить известными способами, например, сульфированием, нейтрализацией и гидролизом внутреннего олефина. Каждая стадия будет отдельно описана ниже.
[0022]
[Стадия сульфирования]
Стадия сульфирования представляет собой стадию взаимодействия внутреннего олефина с триоксидом серы с получением сульфированного продукта.
[0023]
Внутренний олефин представляет собой олефин, имеющий двойную связь внутри олефиновой цепи. Внутренний олефин может содержать следовое количество так называемого α-олефина, в котором двойная связь присутствует в положении 1 углеродной цепи.
[0024]
Внутренний олефин для получения сульфонатного соединения содержит внутренний олефин, имеющий двойную связь в положении 2, предпочтительно в количестве 40% масс. или менее, предпочтительнее 35% масс. или менее, еще предпочтительнее 30% масс. или менее, еще предпочтительнее 28% масс. или менее, и с точки зрения производительности содержание такого внутреннего олефина предпочтительно составляет 10% масс. или более, предпочтительнее 15% масс. или более.
[0025]
Число атомов углерода внутреннего олефина для получения сульфонатного соединения предпочтительно составляет 12 или более, предпочтительнее 14 или более, еще предпочтительнее 16 или более и предпочтительно 24 или менее, предпочтительнее 22 или менее, еще предпочтительнее 20 или менее и еще предпочтительнее 18 или менее.
[0026]
Внутренний олефин можно получить известными способами, например, способом, описанным в WO 2011/052732.
[0027]
Триоксид серы не имеет особых ограничений, но с точки зрения улучшения реакционной способности предпочтительно использовать газообразный триоксид серы.
[0028]
3
С точки зрения повышения выхода сульфированного продукта предпочтительно, чтобы степень конверсии при сульфировании составляла 95% или более, предпочтительнее 97% или более, еще предпочтительнее 98% или более, и с точки зрения подавления загрязнения сульфированного продукта из-за избыточного количества SO предпочтительно, чтобы степень конверсии при сульфировании составляла 99,8% или менее.
[0029]
[Стадия нейтрализации]
Стадия нейтрализации представляет собой стадию взаимодействия сульфированного соединения со щелочным соединением с получением нейтрализованного продукта. Щелочное соединение предпочтительно используют в виде щелочного водного раствора.
[0030]
[Стадия гидролиза]
Стадия гидролиза представляет собой стадию гидролиза результирующего нейтрализованного продукта.
[0031]
С точки зрения улучшения реакционной способности на стадии гидролиза температура в течение гидролиза предпочтительно составляет 120°C или более, предпочтительнее 140°C или более, еще предпочтительнее 160°C или более и с точки зрения подавления разложения продукта предпочтительно 220°C или менее, предпочтительнее 180°C или менее.
[0032]
С точки зрения полноты взаимодействия время обработки на стадии гидролиза предпочтительно составляет 30 мин. или более, предпочтительнее 45 мин. или более, и с точки зрения повышения производительности время обработки на стадии гидролиза предпочтительно составляет 4 час. или менее, предпочтительнее 3 час. или менее, еще предпочтительнее 2 час. или менее и еще предпочтительнее 90 мин. или менее.
[0033]
С точки зрения производительности концентрация водного раствора, содержащего сульфонатное соединение, получаемого на стадии гидролиза, предпочтительно составляет 15% масс. или более, предпочтительнее 30% масс. или более, еще предпочтительнее 40% масс. или более, еще предпочтительнее 45% масс. или более, еще предпочтительнее 48% масс. или более, еще предпочтительнее 50% масс. или более, и с точки зрения вязкости водного раствора и пр. концентрация водного раствора предпочтительно составляет 75% масс. или менее, предпочтительнее 70% масс. или менее, еще предпочтительнее 65% масс. или менее и еще предпочтительнее 60% масс. или менее.
[0034]
Полученное сульфонатное соединение можно использовать как есть, а можно провести дополнительную очистку, например обессоливание и обесцвечивание.
[0035]
<Компонент B>
В качестве простого полиоксиалкиленалкилового эфира можно использовать известные соединения без особых ограничений, но с точки зрения дальнейшего улучшения эффекта настоящего изобретения предпочтительным является использование простых полиоксиалкиленалкиловых эфиров, представленных следующей общей формулой (1). Их можно использовать по отдельности или в комбинации двух из них или большего количества.
n
R-O-(AO)-H (1)
В приведенной выше формуле R обозначает углеводородную группу, имеющую от 8 до 22 атомов углерода, AO обозначает алкиленоксигруппу, и n равно 5 или более.
[0036]
С точки зрения дополнительного улучшения эффекта настоящего изобретения количество атомов углерода углеводородной группы предпочтительно равно 10 или большему количеству, более предпочтительно 12 или большему количеству и предпочтительно 18 или меньшему количеству, более предпочтительно 16 или меньшему количеству, еще предпочтительнее 14 или меньшему количеству.
[0037]
Углеводородная группа может быть линейной или разветвленной.
[0038]
Примеры алкиленоксигрупп включают этиленоксигруппу, пропиленоксигруппу, бутиленоксигруппу и подобные.
[0039]
«n» равно среднему количеству молей алкиленоксигрупп и с точки зрения дополнительного улучшения эффекта настоящего изобретения предпочтительно составляет 7 или более, предпочтительнее 10 или более, еще предпочтительнее 12 или более и предпочтительно 100 или менее, предпочтительнее 40 или менее, еще предпочтительнее 30 или менее.
[0040]
AO может обозначать один тип алкиленоксигруппы или два или более типов алкиленоксигрупп. С точки зрения дополнительного улучшения эффекта настоящего изобретения AO предпочтительно обозначает один или более типов, выбранных из этиленоксигруппы и пропиленоксигруппы; более предпочтительно AO содержит этиленоксигруппу и пропиленоксигруппу; еще предпочтительнее AO имеет блочную структуру, содержащую этиленоксигруппу и пропиленоксигруппу.
[0041]
Примеры полиоксиалкиленалкилового эфира включают лауриловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп, лауриловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп и пропиленоксигрупп в общей сложности, миристиловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп, миристиловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп и пропиленоксигрупп в общей сложности, цетиловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп, цетиловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп и пропиленоксигрупп в общей сложности, стеариловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп, и стеариловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп и пропиленоксигрупп в общей сложности, среди которых предпочтительными являются лауриловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп, лауриловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп и пропиленоксигрупп в общей сложности, миристиловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп, и миристиловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп и пропиленоксигрупп в общей сложности, и наиболее предпочтительным является лауриловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп и пропиленоксигрупп в общей сложности.
[0042]
<Компонент C>
Компонент C, содержащийся в поверхностно-активной композиции по настоящему изобретению, представляет собой воду и не имеет особых ограничений, но предпочтительна очищенная вода, например, вода, очищенная ионообменным способом, дистилляцией и обратным осмосом.
[0043]
<Поверхностно-активная композиция>
Поверхностно-активная композиция по настоящему изобретению содержит, по меньшей мере, компоненты A, B и C.
[0044]
С точки зрения улучшения эффекта настоящего изобретения общее содержание компонента A и компонента B составляет 35% масс. или более и 80% масс. или менее. С точки зрения дополнительного улучшения эффекта настоящего изобретения общее содержание компонента A и компонента B может составлять 40% масс. или более, 45% масс. или более, 50% масс. или более, 55% масс. или более или 60% масс. или более и 75% масс. или менее, 70% масс. или менее или 65% масс. или менее.
[0045]
С точки зрения дополнительного улучшения эффекта настоящего изобретения массовое отношение A/B, содержания компонента A к содержанию компонента B, предпочтительно составляет от 20/80 до 80/20, более предпочтительно от 30/70 до 70/30, еще предпочтительнее от 40/60 до 60/40.
[0046]
Содержание компонента A не имеет особых ограничений до тех пор, пока общее содержание компонента A и компонента B находится в пределах диапазона, удовлетворяющего приведенным выше условиям. Содержание компонента В в композиции может составлять, например, 5% масс. или более, 10% масс. или более, 15% масс. или более, 20% масс. или более, 30% масс. или более, 40% масс. или более или 50% масс. или более. Также содержание компонента A может составлять, например, 75% масс. или менее, 70% масс. или менее, 65% масс. или менее, 60% масс. или менее или 55% масс. или менее.
[0047]
Содержание компонента B не имеет особых ограничений до тех пор, пока общее содержание компонента A и компонента B находится в пределах диапазона, удовлетворяющего приведенным выше условиям. Содержание компонента B в композиции может составлять, например, 5% масс. или более, 10% масс. или более, 15% масс. или более, 20% масс. или более, 30% масс. или более, 40% масс. или более или 50% масс. или более. Также содержание компонента B может составлять, например, 75% масс. или менее, 70% масс. или менее, 65% масс. или менее, 60% масс. или менее или 55% масс. или менее.
[0048]
Компонент C, то есть воду, можно использовать в количестве, которое составляет остаток от компонентов A, B и других. Содержание компонента C в композиции может составлять 5% масс. или более, 10% масс. или более, 15% масс. или более, 20% масс. или более или 25% масс. или более и 65% масс. или менее, 60% масс. или менее, 55% масс. или менее, 50% масс. или менее, 45% масс. или менее, 40% масс. или менее или 35% масс. или менее.
[0049]
С точки зрения простоты обращения вязкость 25°C поверхностно-активной композиции по настоящему изобретению предпочтительно составляет 8000 мПа×сек или менее, более предпочтительно 7000 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 6000 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 5000 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 4000 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 3500 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 3000 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 2000 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 1000 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 500 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 300 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 200 мПа×сек или менее. Нижний предел вязкости при 25°C не имеет особых ограничений. Здесь вязкость определяют с помощью резонансного вибрационного вискозиметра вилочного типа (VIBRO VISCOMETER SV-10, производства A & D Co., Ltd.) согласно способу, описанному в примерах.
Вязкость при 25°C может составлять 0 мПа×сек или более. Здесь вязкость 0 мПа×сек включает случай, когда вязкость невозможно измерить с помощью резонансного вибрационного вискозиметра вилочного типа, так как она слишком низкая.
Вязкость при 25°C может составлять, например, 5 мПа×сек или более, 10 мПа×сек или более, 20 мПа×сек или более, 30 мПа×сек или более, 40 мПа×сек или более или 50 мПа×сек или более.
[0050]
С точки зрения стабильности композиции предпочтительно, чтобы поверхностно-активная композиция по настоящему изобретению гомогенно растворялась при 25°C.
[0051]
Что касается цвета поверхностно-активной композиции по настоящему изобретению, с точки зрения качества номер цвета в единицах Хазена (APHA) предпочтительно имеет значение 550 или меньшее, более предпочтительно 400 или меньшее, еще предпочтительнее 300 или меньшее, еще предпочтительнее 200 или меньшее.
[0052]
<Другие компоненты>
Поверхностно-активная композиция по настоящему изобретению кроме компонента A необязательно может содержать компонент B и компонент C, компоненты, используемые в детергенте, такие как ПАВ, отличное от компонента A и компонента B, растворитель, отдушку, краситель, консервант, увлажнитель, антибактериальный агент, средство против перхоти, перламутровый агент, витаминный агент, загуститель, регулятор pH, отбеливатель, хелатирующий агент, водорастворимую соль, масло и подобные.
[0053]
ПАВ, отличные от компонента A и компонента B.
Примеры ПАВ, отличных от компонента A и компонента B, включают анионогенное ПАВ, отличное от компонента A, неионное ПАВ, отличное от компонента B, амфотерное ПАВ и катионогенное ПАВ.
[0054]
Примеры анионогенного ПАВ, отличного от компонента A, включают соли сульфатных эфиров, такие как алкилсульфатные соли, алкенилсульфатные соли, полиоксиалкиленалкилсульфатные соли, полиоксиалкиленалкенилсульфатные соли и полиоксиалкиленалкилфенилсульфатные соли; сульфонатные соли, такие как алкилсульфосукцинатные соли, полиоксиалкиленалкилсульфосукцинатные соли, алкансульфонат, ацилизетионат и ацилметилтаурат; соли высших жирных кислот, имеющие от 8 до 16 атомов углерода; соли эфиров фосфорной кислоты, такие как алкилфосфатные соли и полиоксиалкиленалкилфосфатные соли; и соли аминокислот, такие как ацилглутаматы, производные аланина, производные глицина и производные аргинина.
[0055]
Примеры неионных ПАВ, отличных от компонента B, включают полиэтиленгликольные типы веществ, такие как жирнокислотные эфиры полиоксиэтиленсорбитана, жирнокислотные эфиры полиоксиэтиленсорбита, жирнокислотные эфиры полиоксиэтиленглицерина, жирнокислотные эфиры полиоксиэтилена, полиоксиэтиленалкилфениловый эфир и полиоксиалкилированное касторовое масло (отвержденное); вещества типа многоатомных спиртов, такие как жирнокислотные эфиры сахарозы, полиглицериналкиловые эфиры, жирнокислотные эфиры полиглицерина, алкилгликозиды и ацилированные алкилглюкамиды; алканоламиды жирных кислот и подобные. Конкретные их примеры включают моноалканоламиды жирных кислот, такие как моноэтаноламиды жирных кислот кокосового масла и N-метилмоноэтаноламиды жирных кислот кокосового масла.
[0056]
Примеры амфотерных ПАВ включают ПАВ бетаинового типа, такие как бетаин имидазолинового типа, бетаин алкилдиметиламиноуксусной кислоты, амидопропилбетаин и сульфобетаин жирной кислоты; ПАВ аминоксидного типа, такие как алкилдиметиламиноксид и подобные. Конкретные их примеры включают амидопропилдиметилкарбобетаины жирных кислот кокосового масла, лаурамидопропилдиметилкарбобетаин, бетаин лаурилкарбоксиметилгидроксиимидазолия, бетаин лаурилдиметиламиноуксусной кислоты, лаурилгидроксисульфобетаин и подобные.
[0057]
Примеры катионогенных ПАВ включают четвертичные аммониевые соли, имеющие углеводородную группу с 12-28 атомами углерода, которая может прерываться амидной группой, сложноэфирной группой и простой эфирной группой; соли пиридиния; соли третичного амина с минеральными кислотами или органическими кислотами и подобные. Конкретные их примеры включают моно(алкил с длинной цепью)триметиламмониевые соли, такие как соль октилтриметиламмония, соль децилтриметиламмония, соль лаурилтриметиламмония, соль миристилтриметиламмония, соль цетилтриметиламмония, соль стеарилтриметиламмония, соль бегенилтриметиламмония и соль октадецилоксипропилтриметиламмония; ди(алкил с длинной цепью)диметиламмониевые соли, такие как соль диоктилдиметиламмония, соль дидецилдиметиламмония, соль дилаурилдиметиламмония, соль димиристилдиметиламмония, соль дицетилдиметиламмония, соль дистеарилдиметиламмония и соль диизотетрадецилдиметиламмония; и моно(алкил с длинной цепью)диметиламмониевые соли, такие как гидрохлориды, цитраты или лактаты стеарилдиметилламина, бегенилдиметиламина, октадецилоксипропилдиметиламина и амида диметиламинопропилстеариновой кислоты.
[0058]
Растворитель
Поверхностно-активная композиция по настоящему изобретению может содержать растворитель для повышения низкотемпературной стабильности и эффективности очищения. Примеры растворителя включают спирты, простые эфиры гликолей, алкиловые эфиры алкиленгликолей и подобное. Примеры спирта включают одноатомные спирты, такие как этанол, изопропиловый спирт и бутанол; многоатомные спирты, такие как этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль, гексиленгликоль (2-метил-2,4-пентадиол), 1,5-пентадиол, 1,6-гександиол и глицерин; и ароматические спирты, такие как бензиловый спирт. Примеры простых эфиров алкиленгликолей включают диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, дипропиленгликоль и трипропиленгликоль. Примеры алкиловых эфиров алкиленгликолей включают диэтиленгликольмонометиловый эфир, триэтиленгликольмонометиловый эфир, диэтиленгликольмоноэтиловый эфир, дипропиленгликольмонометиловый эфир, дипропиленгликольмоноэтиловый эфир, трипропиленгликольмонометиловый эфир, диэтиленгликольмонобутиловый эфир, 1-метокси-2-пропанол, 1-пропанол, 2-феноксиэтанол, диэтиленгликольмонофениловый эфир и триэтиленгликольмонофениловый эфир.
[0059]
В настоящем изобретении не имеется ограничений по включению растворителя с точки зрения устойчивости, экологической нагрузки, безопасности и др., содержание растворителя в поверхностно-активной композиции предпочтительно составляет 10% масс. или менее, предпочтительнее 4% масс. или менее, еще предпочтительнее 1% масс. или менее, еще предпочтительнее 0,1% масс. или менее, еще предпочтительнее 0% масс., то есть, предпочтительно, чтобы поверхностно-активная композиция не содержала растворителя.
[0060]
Поверхностно-активную композицию по настоящему изобретению можно получить смешиванием компонента A, компонента B, компонента C и других компонентов.
Порядок смешивания компонента A, компонента B и компонента C не имеет особых ограничений, и после смешивания компонента A и компонента B можно доводить смесь до предварительно определенной концентрации посредством разбавления водой или можно заранее смешать компонент A и воду и предварительно смешать компонент B и воду, а затем смешать оба перемешанных раствора. По-другому, можно заранее смешать компонент A и воду, предварительно смешать компонент B и воду и такие перемешанные растворы можно смешивать и разбавлять водой, доводя до предварительно определенной концентрации.
В случае получения поверхностно-активной композиции, содержащей другие компоненты, не имеется особых ограничений по порядку получения, а после получения поверхностно-активной композиции, содержащей, например, компонент A, компонент B и компонент C, можно подмешивать другие компоненты.
С точки зрения получения однородно растворенной поверхностно-активной композиции после смешивания компонентов смесь предпочтительно оставляют стоять при заранее определенной температуре в течение предварительно определенного периода времени. С точки зрения получения однородно растворенной поверхностно-активной композиции температура, при которой оставляют стоять композицию, предпочтительно составляет 10°C или более, предпочтительнее 15°C или более, еще предпочтительнее 20°C или более, еще предпочтительнее 25°C или более, и с точки зрения экономической эффективности температура, при которой оставляют стоять композицию, предпочтительно составляет 80°C или менее, предпочтительнее 70°C или менее, еще предпочтительнее 60°C или менее, еще предпочтительнее 50°C или менее, еще предпочтительнее 40°C или менее, еще предпочтительнее 30°C или менее. Время стояния зависит от температуры, но предпочтительно составляет 1 час или более, предпочтительнее 5 час. или более, еще предпочтительнее 12 час. или более, еще предпочтительнее 18 час. или более, еще предпочтительнее 24 час. или более, еще предпочтительнее 2 дня или более, еще предпочтительнее 3 дня или более с точки зрения достаточно однородного растворения и предпочтительно 1 месяц или менее, еще предпочтительнее 20 дней или менее, еще предпочтительнее 10 дней или менее с экономической точки зрения.
[0061]
Поверхностно-активная композиция по настоящему изобретению содержит ПАВ с высокой концентрацией, имеет превосходную текучесть при концентрациях от высоких до низких, может существенно снижать количество органического растворителя, предполагаемого для использования, и может соответствующим образом применяться в качестве жидкого детергента. Кроме того, поверхностно-активную композицию по настоящему изобретению можно применять с водой разного типа (разбавление водой), так как она не мутнеет даже при разбавлении жесткой водой или не вызывает снижения моющей способности. Поверхностно-активную композицию по настоящему изобретению применяют в качестве детергента, например, жидкого моющего средства для одежды, моющего средства для посуды, моющего средства для волос, моющего средства для тела, моющего средства для прецизионных деталей и моющего средства для твердых поверхностей. Поверхностно-активную композицию по настоящему изобретению можно применять при каждой операции очистки, добавляя к воде и растворяя в воде.
[0062]
Настоящее изобретение и предпочтительные варианты настоящего изобретения описаны ниже.
<1>
Поверхностно-активная композиция, включающая компонент A, компонент B и компонент C, описанные ниже, где общее содержание компонента A и компонента B составляет 35% масс. или более и 80% масс. или менее, и где компонент A представляет собой, по меньшей мере, одно сульфонатное соединение, выбранное из группы, включающей гидроксиалкансульфонат и олефинсульфонат, компонент B представляет собой простой полиоксиалкиленалкиловый эфир, и компонент C представляет собой воду.
<2>
Поверхностно-активная композиция по пункту <1>, где сульфонатное соединение предпочтительно имеет количество атомов углерода 12 или более, предпочтительнее 14 или более, еще предпочтительнее 16 или более и предпочтительно 24 или менее, предпочтительнее 22 или менее, еще предпочтительнее 20 или менее и еще предпочтительнее 18 или менее.
<3>
Поверхностно-активная композиция по пункту <1> или <2>, где компонент A представляет собой гидроксиалкансульфонат (HAS) и олефинсульфонат (IOS).
<4>
Поверхностно-активная композиция по пункту <3>, где массовое отношение содержания гидроксиалкансульфоната к содержанию олефинсульфоната (гидроксиформа/олефиновая форма) предпочтительно соствляет от 50/50 до 99/1, более предпочтительно от 60/40 до 99/1, предпочтительнее от 70/30 до 99/1, еще предпочтительнее от 75/25 до 99/1 и еще предпочтительнее от 75/25 до 95/5.
<5>
Поверхностно-активная композиция по любому из пунктов с <1> по <4>, где сульфонатное соединение предпочтительно содержит 40% масс. или менее, предпочтительнее 35% масс. или менее, еще предпочтительнее 30% масс. или менее, еще предпочтительнее 28% масс. или менее сульфонатного соединения, имеющего сульфонатную группу в положении 2, и предпочтительно содержит 5% масс. или более сульфонатного соединения, имеющего сульфонатную группу в положении 2.
<6>
Поверхностно-активная композиция по любому из пунктов с <1> по <5>, где простой полиоксиалкиленалкиловый эфир представлен общей формулой (1):
n
R-O-(AO)-H (1)
где R обозначает углеводородную группу, имеющую от 8 до 22 атомов углерода, AO обозначает алкиленоксигруппу, и n равно 5 или более.
<7>
Поверхностно-активная композиция по пункту <6>, где число атомов углерода углеводородной группы предпочтительно составляет 10 или более, предпочтительнее 12 или более и предпочтительно 18 или менее, предпочтительнее 16 или менее, еще предпочтительнее 14 или менее.
<8>
Поверхностно-активная композиция по пункту <6> или <7>, где «n» равно среднему количеству молей алкиленоксигрупп и предпочтительно составляет 7 или более, предпочтительнее 10 или более, еще предпочтительнее 12 или более и предпочтительно 100 или менее, предпочтительнее 40 или менее, еще предпочтительнее 30 или менее.
<9>
Поверхностно-активная композиция по любому из пунктов с <6> по <8>, где AO предпочтительно представляет собой один или более типов групп, выбранных из этиленоксигруппы и пропиленоксигруппы; более предпочтительно, AO представляет собой этиленоксигруппу и пропиленоксигруппу; еще предпочтительнее AO имеет блочную структуру, содержащую этиленоксигруппу и пропиленоксигруппу.
<10>
Поверхностно-активная композиция по любому из пунктов с <6> по <9>, где простой полиоксиалкиленалкиловый эфир предпочтительно представляет собой лауриловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп, лауриловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп и пропиленоксигрупп в общей сложности, миристиловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп, и миристиловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп и пропиленоксигрупп в общей сложности, более предпочтительно лауриловый эфир, дополненный 15-25 молями этиленоксигрупп и пропиленоксигрупп в общей сложности.
<11>
Поверхностно-активная композиция по любому из пунктов с <1> по <10>, где общее содержание компонента A и компонента B составляет 35% масс. или более и 80% масс. или менее и может составлять 40% масс. или более, 45% масс. или более, 50% масс. или более, 55% масс. или более или 60% масс. или более и может составлять 75% масс. или менее, 70% масс. или менее или 65% масс. или менее.
<12>
Поверхностно-активная композиция по любому из пунктов с <1> по <11>, где массовое отношение A/B, содержания компонента A к содержанию компонента B, предпочтительно составляет от 20/80 до 80/20, предпочтительнее от 30/70 до 70/30, еще предпочтительнее от 40/60 до 60/40.
<13>
Поверхностно-активная композиция по любому из пунктов с <1> по <12>, где содержание компонента В в композиции может составлять 5% масс. или более, 10% масс. или более, 15% масс. или более, 20% масс. или более, 30% масс. или более, 40% масс. или более или 50% масс. или более, и содержание компонента B в композиции может составлять 75% масс. или менее, 70% масс. или менее, 65% масс. или менее, 60% масс. или менее или 55% масс. или менее.
<14>
Поверхностно-активная композиция по любому из пунктов с <1> по <13>, где содержание компонента B в композиции может составлять 5% масс. или более, 10% масс. или более, 15% масс. или более, 20% масс. или более, 30% масс. или более, 40% масс. или более или 50% масс. или более, и содержание компонента B в композиции может составлять 75% масс. или менее, 70% масс. или менее, 65% масс. или менее, 60% масс. или менее или 55% масс. или менее.
<15>
Поверхностно-активная композиция по любому из пунктов с <1> по <14>, где содержание компонента C в композиции может составлять 5% масс. или более, 10% масс. или более, 15% масс. или более, 20% масс. или более или 25% масс. или более и 65% масс. или менее, 60% масс. или менее, 55% масс. или менее, 50% масс. или менее, 45% масс. или менее, 40% масс. или менее или 35% масс. или менее.
<16>
Поверхностно-активная композиция по любому из пунктов с <1> по <15>, где вязкость поверхностно-активной композиции при 25°C предпочтительно составляет 8000 мПа×сек или менее, предпочтительнее 7000 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 6000 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 5000 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 4000 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 3500 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 3000 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 2000 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 1000 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 500 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 300 мПа×сек или менее, еще предпочтительнее 200 мПа×сек или менее и может составлять 0 мПа×сек или более, 5 мПа×сек или более, 10 мПа×сек или более, 20 мПа×сек или более, 30 мПа×сек или более, 40 мПа×сек или более или 50 мПа×сек или более.
<17>
Поверхностно-активная композиция по любому из пунктов с <1> по <16>, где поверхностно-активная композиция предпочтительно гомогенно растворяется при 25°C.
<18>
Поверхностно-активная композиция по любому из пунктов с <1> по <17>, где номер цвета поверхностно-активной композиции в единицах Хазена (APHA) предпочтительно составляет 550 или менее, предпочтительнее 400 или менее, еще предпочтительнее 300 или менее, еще предпочтительнее 200 или менее.
<19>
Поверхностно-активная композиция по любому из пунктов с <1> по <18>, где содержание растворителя в поверхностно-активной композиции предпочтительно составляет 10% масс. или менее, предпочтительнее 4% масс. или менее, еще предпочтительнее 1% масс. или менее, еще предпочтительнее 0,1% масс. или менее, еще предпочтительнее 0% масс.
<20>
Поверхностно-активная композиция по любому из пунктов с <1> по <19>, которая представляет собой детергент.
<21>
Способ очистки с применением поверхностно-активной композиции по любому из пунктов с <1> по <19>.
<22>
Применение поверхностно-активной композиции по любому из пунктов с <1> по <19> в качестве детергента.
ПРИМЕРЫ
[0063]
Здесь далее настоящее изобретение будет описано подробно со ссылкой на примеры. Пока не указано иное, в таблице содержание каждого компонента представляет собой процент массы. Далее описаны различные методы определения.
[0064]
<Способ определения положения двойной связи внутреннего олефина>
Положение двойной связи внутреннего олефина определяют методом газовой хроматографии (здесь далее обозначен как ГХ). Конкретно, проводят взаимодействие внутреннего олефина с диметилдисульфидом с получением дитионированного производного и затем соответствующие компоненты отделяют методом ГХ. Положение двойной связи внутреннего олефина определяют по площади каждого пика. Для определения применяют следующий прибор и условия анализа: ГХ-установка «HP6890» (производства HEWLETT PACKARD), колонка «Ultra-Alloy-1HT capillary column» (30 м×250 мкм×0,15 мкм, производства Frontier Laboratories), детектор (водородный пламенно-ионизационный детектор (ПИД)), температура ввода 300°C, температура детектора 350°C, скорость тока He 4,6 мл/мин.
[0065]
<Способ определения массового отношения гидроксиформа/олефиновая форма>
Массовое отношение гидроксиформа/олефиновая форма сульфонатного соединения определяют методом ВЭЖХ-МС. Конкретно, гидроксиформу и олефиновую форму разделяют методом ВЭЖХ и каждую идентифицируют, применяя МС. В результате определяют каждое отношение по площади пиков ВЭЖХ-МС.
Для определения применяют следующий прибор и условия: ВЭЖХ-установка (торговая марка: Agilent Technologies 1100, производства Agilent Technologies), колонка (торговая марка: L-column ODS 4,6×150 мм, производства Chemicals Evaluation and Research Institute, Japan.), приготовление образца (1000-кратное разведение метанолом), разбавитель A (вода с добавлением 10 мМ ацетат аммония), разбавитель B (метанол с добавлением 10 мМ ацетата аммония), градиент (0 мин. (A/B=30/70%) → 10 мин. (30/70%) → 55 мин. (0/100%) → 65 мин. (0/100%) → 66 мин. (30/70%)→ 75 мин. (30/70%), МС-установка (торговая марка: Agilent Technologies 1100 MS SL (G 1946 D)), МС-детектирование (детектирование отрицательных ионов m/z 60-1600, УФ 240 нм).
[0066]
<Способ определения количества внутреннего олефина, содержащегося в сульфонатном соединении>
Содержание внутреннего олефина в сульфонатном соединении определяют методом ГХ. Конкретно, этанол и петролейный эфир добавляют к водному раствору, содержащему сульфонатное соединение, и затем выполняют экстракцию, получая внутренний олефин в фазе петролейного эфира. Количество внутреннего олефина определяют количественно по площади пика. Для определения применяют следующую установку и условия анализа: ГХ-установка «Agilent Technologies 6850» (производства Agilent Technologies), колонка «Ultra-Alloy-1HT capillary column» (15 м×250 мкм×0,15 мкм, производства Frontier Laboratories), детектор (водородный пламенно-ионизационный детектор (ПИД)), температура ввода 300°C, температура детектора 350°C и скорость тока He 3,8 мл/мин.
[0067]
<Способ определения количества неорганической соли, содержащейся в сульфонатном соединении>
2
4
4
2-
Содержание неорганической соли определяют потенциометрическим титрованием или нейтрализационным титрованием. Конкретно, содержание NaSO определяют количественно потенциометрическим титрованием сульфатного иона (SO). Далее определяют количественно содержание NaOH нейтрализационным титрованием разбавленной соляной кислотой.
[0068]
<Способ определения содержания парафинового компонента>
Содержание парафинового компонента определяют методом ГХ. Конкретно, добавляют этанол и петролейный эфир к водному раствору, содержащему сульфонатное соединение, и затем выполняют экстракцию с получением парафина в фазе петролейного эфира. В результате определяют содержание парафина количественно по площади пика. Применяемая для определения установка и условия анализа такие же, как при определении содержания внутреннего олефина в материале.
[0069]
<Способ определения содержания сульфонатного соединения, имеющего сульфонатную группу в положении 2>
Положение присоединения сульфонатной группы определяют методом ГХ. Конкретно, проводят взаимодействие результирующего сульфонатного соединения с триметилсилилдиазометаном, получая метил-стерифицированное производное, и затем выделяют каждый компонент методом ГХ. Рассчитывают содержание сульфонатного соединения, имеющего сульфонатную группу в положении 2, используя в качестве массового отношения соотношение площадей соответствующих пиков. Для определения применяют следующую установку и условия анализа: ГХ-установка (торговая марка: «Agilent Technologies 6850» производства Agilent Technologies), колонка (торговая марка: HP-1 capillary column 30 м×320 мкм×0,25 мкм, производства Agilent Technologies), детектор (водородный пламенно-ионизационный детектор (ПИД)), температура ввода 300°C, температура детектора 300°C, скорость тока He 1,0 мл/мин и печь (60°C (0 мин.) → 10°C/мин. → 300°C (10 мин.)).
[0070]
<Способ определения вязкости поверхностно-активной композиции>
Полученную поверхностно-активную композицию оставляют стоять при комнатной температуре в течение 3 дней или дольше и затем определяют вязкость поверхностно-активной композиции при 25°C при помощи резонансного вибрационного вискозиметра вилочного типа (VIBRO VISCOMETER SV-10, производства A&D Company Limited.). Проводят непрерывное определение в течение 3 мин. от начала измерения (интервал обновления данных: 5 сек.) и берут среднее значение в качестве вязкости поверхностно-активной композиции. Результаты показаны в таблице 1. Кроме того, если вязкость равна 12000 мПа×сек или большей величине и превышает предел измерения вискозиметра, ее описывают как «отсутствие текучести».
[0071]
<Оценка растворимости поверхностно-активной композиции в жесткой воде 20° DH >
Дигидрат хлорида кальция (83,88 г) и гексагидрат хлорида магния (29,00 г) растворяют в 1 л ионообменной воды, получая жесткость воды 4000° DH.
ПАВ перемешивают в бутылке с винтовой крышкой и трубкой (производства Maruemu Corporation) так, чтобы соотношение компонентов смеси было таким, как показано в таблице 1, и еще добавляют ионообменную воду, чтобы общая концентрация ПАВ стала равной 10%, и перемешивают смесь до гомогенности, получая водный раствор ПАВ.
Смешивают полученный водный раствор ПАВ и жесткую воду, 4000° DH, и разбавляют ионообменной водой так, чтобы концентрация ПАВ составляла 500 млн.д., 1000 млн.д. и 2000 млн.д. и жесткость водного раствора составляла 20° DH, и затем разбавленный раствор оставляют стоять при 25°C течение одного дня.
Внешний вид полученного водного раствора подтверждают визуально и оценивают раствор по следующим критериям. Результаты показаны в таблице 1.
A: раствор прозрачный (коэффициент пропускания: 85% или больший).
B: раствор слегка мутный (коэффициент пропускания: 50% или больший и меньше 85%).
C: раствор мутный (коэффициент пропускания: меньше 50%).
Далее определяют коэффициент пропускания полученного водного раствора с помощью спектрофотометра, работающего в ультрафиолетовой-видимой-ближней инфракрасной области (V-700, производства JASCO Corporation). Условия определения следующие: длина волны определения: 420 нм, отклик: 0,96 сек., ширина полосы: 2,0 нм, интегрирование: 3 раза, длина измерительной ячейки: 10 мм. Результаты показаны в таблице 1.
[0072]
<Способ определения цвета>
Номер цвета в единицах Хазена (APHA) определяют, применяя определитель цвета нефтепродуктов «OME 2000» (производства Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) с непосредственным считыванием трех основных цветов. Для определения цвета готовят и используют раствор ПАВ, имеющий общую концентрацию ПАВ 35% масс.
[0073]
<Оценка моющей способности>
Для демонстрации эффекта настоящего изобретения применяют терготометр (MS-8212, производства Ueshima) в качестве моющего устройства. Терготометр представляет собой устройство роторного типа, которое производит мытье и обычно применяется в качестве модельного устройства для стирки полностью автоматической стиральной машины для домашнего использования, полностью автоматической стиральной машины барабанного типа, полностью автоматической стиральной машины вибрационного типа для домашнего использования или полностью автоматической стиральной машины лопастного типа для домашнего использования. Главным образом, терготометр представляет собой модельное моющее устройство, соответствующее полностью автоматической стиральной машине вибрационного типа для домашнего использования или полностью автоматической стиральной машине лопастного типа для домашнего использования.
[0074]
3
2
Готовят ткань, искусственно загрязненную модельным кожным салом, нанося на ткань жидкость модельного кожного сала для искусственного загрязнения, имеющую указанный далее состав. Нанесение на ткань искусственно загрязняющей жидкости модельного кожного сала выполняют, припечатывая на ткань искусственно загрязняющую жидкость, используя гравировальный вал (описано в JP-A-H7-270395). Процесс приготовления ткани, искусственно загрязненной модельным кожным салом, посредством нанесения на ткань искусственной жидкости модельного кожного сала проводят в следующих условиях: объем ячейки гравировального вала 58 см/м(соответствует загрязняющей ванне JP-A-H7-270395), скорость нанесения 1,0 м/мин., температура сушки 100°C и время сушки 1 мин. В качестве ткани используют хлопковую белую ткань (#2003, 100% хлопковая ткань с белым волокном от Tanigashira Shoten, 4-11-15 Komatsu, Higashiyodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka).
[0075]
Состав искусственной загрязняющей жидкости модельного кожного сала следующий: 0,32% масс. лауриновой кислоты, 1,06% масс. миристиновой кислоты, 0,54% масс. пентадекановой кислоты, 2,10% масс. пальмитиновой кислоты, 0,18% масс. гептадекановой кислоты, 11,74% масс. олеиновой кислоты, 0,84% масс. линолевой кислоты, 27,30% масс. триолеина, 3,70% масс. Н-гексадецилпальмитата, 8,20% масс. сквалена, 2,04% масс. жидкокристаллического лецитина яичного желтка, 0,95% масс. соевого лецитина, 0,24% масс. аргинингидрохлорида, 0,10% масс. L-гистидина, 0,07% масс. L-серина, 1,68% масс. пантотената кальция, 6,69% масс. глины (средний диаметр частиц 10 мкм), 0,02% масс. сажи и вода до общего количества 100% масс.
[0076]
Каждый из пяти кусков (6 см×6 см) указанной выше ткани, загрязненной модельным кожным салом, стирают с помощью терготометра при 85 об./мин. в течение 10 мин. Условия стирки следующие: концентрация ПАВ 1000 млн.д., температура воды 25°C, жесткость воды 20° DH. После стирки выполняют ополаскивание в течение 3 мин. водопроводной водой (20°C). Определяют коэффициент отражения исходной ткани до загрязнения и ткани до и после стирки при 550 нм посредством колориметрического цветоразностного анализатора (Z-300A, производства NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO., LTD.) и определяют моющую способность (%) по следующему уравнению (моющую способность выражают в виде среднего значения моющей способности для 5 кусков).
Моющая способность %=100×[(коэффициент отражения после стирки - коэффициент отражения до стирки)/(коэффициент отражения исходной ткани - коэффициент отражения до стирки)]
[0077]
<Способ получения внутреннего олефина>
Пример получения A
В колбу, снабженную мешалкой, помещают 7000 г (28,9 моль) 1-гексадеканола (название продукта: KALCOL 6098, производства Kao Corporation) и 700 г γ-оксида алюминия (STREM Chemicals, Inc.) в качестве твердого кислотного катализатора (10% масс. относительно исходного спирта) и осуществляют взаимодействие в течение 5 час. при циркуляции газообразного азота (7000 мл/мин.) в системе при 280°C и перемешивании. Степень конверсии спирта по завершении взаимодействия составляет 100%, и чистота C16 внутреннего олефина составляет 99,7%. Полученный сырой внутренний олефин переносят в перегонную колбу и перегоняют при температуре от 136 до 160°C/4,0 мм рт.ст., получая при этом внутренний олефин, имеющий 16 атомов углерода, 100% чистоты. Распределение двойных связей в результирующем внутреннем олефине таково: 0,5% масс. по положению C-1, 16,5% масс. по положению C-2, 15,4% масс. по положению C-3, 16,4% масс. по положению C-4, 17,2% масс. по положению C-5, 14,2% масс. по положению C-6 и 19,8% масс. всего по положениям C-7 и С-8.
[0078]
Пример получения B
В колбу, снабженную мешалкой, помещают 7000 г (28,9 моль) 1-гексадеканола (название продукта: KALCOL 6098, производства Kao Corporation) и 700 г γ-оксида алюминия (STREM Chemicals, Inc.) в качестве твердого кислотного катализатора (10% масс. относительно исходного спирта) и осуществляют взаимодействие в течение 3 час. при циркуляции газообразного азота (7000 мл/мин.) в системе при 280°C и перемешивании. Степень конверсии спирта по завершении взаимодействия составляет 100%, и чистота C16 внутреннего олефина составляет 99,6%. Полученный сырой внутренний олефин переносят в перегонную колбу и перегоняют при температуре от 136 до 160°C/4,0 мм рт.ст., получая при этом внутренний олефин, имеющий 16 атомов углерода, 100% чистоты. Распределение двойных связей в результирующем внутреннем олефине таково: 0,5% масс. по положению C-1, 30,1% масс. по положению C-2, 25,5% масс. по положению C-3, 18,9% масс. по положению C-4, 11,1% масс. по положению C-5, 7,0% масс. по положению C-6 и 7,0% масс. всего по положениям C-7 и С-8.
[0079]
Пример получения C
В колбу, снабженную мешалкой, помещают 7000 г (25,9 моль) 1-октадеканола (название продукта: KALCOL 8098, производства Kao Corporation) и 1050 г γ-оксида алюминия (STREM Chemicals, Inc.) в качестве твердого кислотного катализатора (15% масс. относительно исходного спирта) и осуществляют взаимодействие в течение 10 час. при циркуляции газообразного азота (7000 мл/мин.) в системе при 285°C и перемешивании. Степень конверсии спирта по завершении взаимодействия составляет 100%, и чистота C18 внутреннего олефина составляет 98,2%. Полученный сырой внутренний олефин переносят в перегонную колбу и перегоняют при температуре от 148 до 158°C/0,5 мм рт.ст., получая при этом внутренний олефин, имеющий 18 атомов углерода, 100% чистоты. Распределение двойных связей в результирующем внутреннем олефине таково: 0,5% масс. по положению C-1, 25,0% масс. по положению C-2, 22,8% масс. по положению C-3, 19,1% масс. по положению C-4, 14,0% масс. по положению C-5, 7,4% масс. по положению C-6, 5,4% масс. по положению C-7 и 5,8% масс. всего по положениям C-8 и C-9.
[0080]
<Способ получения сульфонатного соединения>
Пример получения 1
3
3
Проводят реакцию сульфирования внутреннего олефина, имеющего 16 атомов углерода, полученного в примере получения A, с газообразным триоксидом серы при концентрации SO 2,8% об., применяя реактор для сульфирования тонкослойного типа (внутренний диаметр 14 мм, длина 4 м) и пропуская по внешнему кожуху реактора охлаждающую воду при 20°C. Молярное отношение SO/внутренний олефин при взаимодействии устанавливают 1,09.
Полученный сульфированный продукт добавляют к водному щелочному раствору, к которому добавляют гидроксид натрия, так чтобы его количество соответствовало 1,2-кратному молярному теоретическому кислотному числу (AV), и нейтрализуют при 30°C в течение 1 час. при перемешивании. Нейтрализованный продукт гидролизуют, нагревая в автоклаве при 160°C в течение 1 час. с получением сырого продукта, содержащего натрийсульфонатное соединение, имеющее 16 атомов углерода.
Полученный сырой продукт (300 г) переносят в делительную воронку и добавляют к нему 300 мл этанола. Затем добавляют 300 мл петролейного эфира за один раз для экстракции и удаляют растворимые в масле примеси. В это время также отделяют неорганические соединения (основным ингредиентом является сульфат натрия), осадившиеся на границе раздела масло/вода при добавлении этанола, и удаляют из водной фазы посредством процедуры разделения масло-вода, и эту процедуру выполняют три раза. Водную фазу выпаривают досуха с получением натрийсульфонатного соединения, имеющего 16 атомов углерода (A-1). Содержание исходного внутреннего олефина в полученном натрийсульфонатном соединении, имеющем 16 атомов углерода, составляет менее 100 млн.д. (меньше нижнего предела ГХ-детектирования), содержание неорганического соединения составляет 0,2% масс., и содержание парафинового компонента составляет 0,2% масс. Кроме того, содержание натрийсульфонатного соединения, имеющего 16 атомов углерода, в котором сульфонатная группа присутствует в положении 2, составляет 9,3% масс. Также содержание гидроксиформы (HAS) в натрийсульфонатном соединении, имеющем 16 атомов углерода, составляет 84,2% масс., и содержание олефиновой формы (IOS) составляет 14,4% масс. Остальное содержимое 1,0% масс. воды.
[0081]
Пример получения 2
Получают натрийсульфонатное соединение, имеющее 16 атомов углерода (A-2), в таких же условиях, как в примере получения 1, за исключением того, что используют внутренний олефин, имеющий 16 атомов углерода, получаемый в примере получения B. Содержание исходного внутреннего олефина в полученном натрийсульфонатном соединении, имеющем 16 атомов углерода, составляет менее 100 млн.д. (меньше нижнего предела ГХ-детектирования), содержание неорганического соединения составляет 0,2% масс., и содержание парафинового компонента составляет величину ниже предела детектирования. Кроме того, содержание натрийсульфонатного соединения, имеющего 16 атомов углерода, в котором сульфонатная группа присутствует в положении 2, составляет 19,9% масс. Также содержание гидроксиформы (HAS) в натрийсульфонатном соединении, имеющем 16 атомов углерода, составляет 83,6% масс., и содержание олефиновой формы (IOS) составляет 15,1% масс. Остальное содержимое 1,1% масс. воды.
[0082]
Пример получения 3
Получают натрийсульфонатное соединение, имеющее 18 атомов углерода (A-5), в таких же условиях, как в примере получения 1, за исключением того, что используют внутренний олефин, имеющий 18 атомов углерода, получаемый в примере получения C. Содержание исходного внутреннего олефина в полученном натрийсульфонатном соединении, имеющем 18 атомов углерода, составляет менее 100 млн.д. (меньше нижнего предела ГХ-детектирования), содержание неорганического соединения составляет 0,4% масс., и содержание парафинового компонента составляет величину ниже предела детектирования. Кроме того, содержание натрийсульфонатного соединения, имеющего 18 атомов углерода, в котором сульфонатная группа присутствует в положении 2, составляет 15,0% масс. Также содержание гидроксиформы (HAS) в натрийсульфонатном соединении, имеющем 18 атомов углерода, составляет 84,4% масс., и содержание олефиновой формы (IOS) составляет 15,6% масс.
[0083]
Пример получения 4
Используя внутренний олефин, имеющий 18 атомов углерода, полученный в примере получения C, проводят реакцию сульфирования в таких же условиях, как в примере получения 1. Затем добавляют полученный сульфированный продукт к щелочному водному раствору, к которому добавляют гидроксид натрия, так чтобы его количество соответствовало 1,2-кратному молярному теоретическому кислотному числу (AV), нейтрализуют при 60°C в течение 1 час. при перемешивании, гидролизуют и экстрагируют в таких же условиях, как в примере получения 1, получая натрийсульфонатное соединение, имеющее 18 атомов углерода (A-8). Содержание исходного внутреннего олефина в полученном натрийсульфонатном соединении, имеющем 18 атомов углерода, составляет менее 100 млн.д. (меньше нижнего предела ГХ-детектирования), содержание неорганического соединения составляет 0,1% масс., и содержание парафинового компонента составляет величину меньше нижнего предела детектирования. Кроме того, содержание натрийсульфонатного соединения, имеющего 18 атомов углерода, в котором сульфонатная группа присутствует в положении 2, составляет 15,0% масс. Также содержание гидроксиформы (HAS) в натрийсульфонатном соединении, имеющем 18 атомов углерода, составляет 55,1% масс., и содержание олефиновой формы (IOS) составляет 44,9% масс.
[0084]
<Получение поверхностно-активной композиции>
Пример 1
Натрийсульфонатное соединение, имеющее 16 атомов углерода (A-1), полученное в примере получения 1, и простой полиоксиалкиленалкиловый эфир (B-1), представленный следующей формулой, помещают в стакан в соответствии с составом, показанным в таблице 1. Добавляют туда подходящее количество воды и смесь нагревают до 60°C и перемешивают. После охлаждения смеси до комнатной температуры добавляют воду и доводят pH до 6 при помощи pH-регулирующего агента, получая поверхностно-активную композицию.
a
b
c
R-O-(EO)-(PO)-(EO)-H (B-1)
В формуле B-1 представляет собой соединение, получаемое по реакции блок-присоединения 9 молей этиленоксида, 2 молей пропиленоксида и 9 молей этиленоксида в таком порядке относительно 1 моля первичного линейного спирта, имеющего от 10 до 14 атомов углерода, производного кокосового масла; R обозначает линейную алкильную группу, имеющую от 10 до 14 атомов углерода; a равно 9; b равно 2; и c равно 9.
[0085]
Примеры с 2 по 11 и сравнительные примеры с 1 по 8.
Получают поверхностно-активные композиции таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что используют исходные материалы и составы, показанные в таблицах 1 и 2. A-3, A-4, A-6, A-7 и B-2 в таблице 1 и таблице 2 представляют собой следующие соединения.
A-3: ди(2-этилгексил)сульфосукцинат натрия (Aerosol OT, производства Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
A-4: алкилбензолсульфонат натрия (G-65, производства Kao Corporation)
A-6: смесь A-5 и A-8, где содержание HAS составляет 75% масс. и содержание IOS составляет 25% масс.
A-7: смесь A-5 и A-8, где содержание HAS составляет 65% масс. и содержание IOS составляет 35% масс.
B-2: полиоксиэтиленлауриловый эфир (EMULGEN 120, производства Kao Corporation)
[0086]
[Таблица 1]
Компонент A
Компонент B
A/B отношение (мас.)
A+B Общая конц.(% мас.)
Вязкость мПа×сек
Оценка растворимости
Цвет (APHA)
Моющая способность (%)
Тип
HAS/ IOS
Концентрация ПАВ 500 млн.д.
Концентрация ПАВ 1000 млн.д.
Концентрация ПАВ 2000 млн.д.
Внешний вид
Коэфф. пропуска ния (%)
Внешний вид
Коэфф. пропуска ния (%)
Внешний вид
Коэфф. пропуска ния (%)
Пример 1
A-1
85/15
B-1
50/50
40
188,6
A
>99,9
A
99,7
A
99,9
-
-
50
276,2
60
284,8
70
181,6
80
438,0
Пример 2
20/80
40
296,5
A
99,9
A
98,7
A
99,7
-
-
50
476,1
60
471,9
70
307,5
80
385,6
Пример 3
80/20
40
170,6
A
98,7
A
91,6
A
85,2
-
32,6
50
310,5
60
673,7
70
620,5
80
3290,4
Сравнительный пример 1
-
100/0
80
Отсутствие текучести
C
2,5
C
0,6
C
0,1
-
17,8
Сравнительный пример 2
-
-
B-1
0/100
40
Отсутствие текучести
A
99,5
A
>99,9
A
99,4
-
-
50
60
Пример 4
A-2
84/16
60/40
40
652,5
A
>99,9
A
>99,9
A
>99,9
-
35,7
50
904,4
60
524,7
70
652,5
80
1089,6
Пример 5
70/30
40
822,3
A
>99,9
A
99,8
A
99,6
-
-
50
1501,8
60
1193,2
70
822,3
80
1444,5
Пример 6
40/60
40
175,8
A
>99,9
A
99,1
A
99,4
-
-
50
431,3
60
646,9
70
336,5
80
409,0
Сравнительный пример 3
-
100/0
40
Отсутствие текучести
C
3,9
C
0,7
C
1
-
24,1
50
Отсутствие текучести
60
Отсутствие текучести
70
11441,35
80
Отсутствие текучести
Сравнительный пример 4
A-3
-
B-1
80/20
80
Частичное гелеобразо-вание;слой без текучести
B
80,93
C
44,88
C
21,21
-
16,4
Сравнительный пример 5
A-4
-
80/20
70
Отсутствие текучести
C
3,17
C
0,45
C
0,18
-
-
[0087]
[Таблица 2]
Компонент A
Компонент B
A/B отношение (мас.)
A+B Общ. конц. (% мас.)
Вязкость мПа×сек
Оценка растворимости
Цвет (APHA)
Моющая способность (%)
Тип
HAS/ IOS
Концентрация ПАВ 500 млн.д.
Концентрация ПАВ 1000 млн.д.
Концентрация ПАВ 2000 млн.д.
Внешний вид
Коэфф. пропуска ния (%)
Внешний вид
Коэфф. пропуска ния (%)
Внешний вид
Коэфф. пропуска ния (%)
Пример 7
A-1
85/15
B-2
60/40
35
514
A
99,87
A
>99,9
A
99,72
-
-
60
793,8
80
504,5
Пример 8
A-5
84/16
B-1
60/40
35
648,5
A
99,82
A
>99,9
A
99,85
37
-
60
1000
80
1481,3
Пример 9
A-6
75/25
60/40
35
500
A
>99,9
A
>99,9
A
99,53
195
-
60
983,9
80
1011,2
Пример 10
A-7
65/35
60/40
35
346,8
A
>99,9
A
>99,9
A
>99,9
312
-
60
1375,5
80
816,4
Пример 11
A-8
55/45
60/40
35
313,8
A
>99,9
A
>99,9
A
>99,9
505
-
60
1758,6
80
1101,3
Сравнительный пример 6
A-5
84/16
-
100/0
35
Отсутствие текучести
C
6,6
C
2,5
C
19,5
-
-
Сравнительный пример 7
A-8
55/45
-
100/0
35
Отсутствие текучести
-
-
-
-
-
-
-
-
Сравнительный пример 8
-
-
B-2
0/100
60
Отсутствие текучести
-
-
-
-
-
-
-
-
[0088]
Из таблиц 1 и 2 понятно, что поверхностно-активные композиции примеров с 1 по 11, в которых общее содержание HAS и IOS (компонент A) и простого полиоксиалкиленалкилового эфира (компонент B) соответствует диапазону, определенному настоящим изобретением, имеют очень низкую вязкость, имеют текучесть в широком диапазоне концентраций, не мутнеют даже при разведении жесткой водой и имеют превосходную растворимость в жесткой воде, несмотря на высокую концентрацию компонентов A и B. С другой стороны, поверхностно-активные композиции сравнительных примеров с 1 по 3 и с 6 по 8, которые не содержат компонента A или компонента B, имеют очень высокую вязкость при любой концентрации и не обладают текучестью. Кроме того, поверхностно-активные композиции сравнительных примеров с 1 по 3 и с 6 по 8 становятся мутными при разведении жесткой водой и имеют слабую растворимость в жесткой воде. Поверхностно-активные композиции сравнительных примеров 4 и 5, содержащие в качестве компонента A анионогенное ПАВ, отличное от HAS и IOS, образуют гель в диапазоне высоких концентраций, имеют очень высокую вязкость и не обладают текучестью. Кроме того, поверхностно-активные композиции сравнительных примеров 4 и 5 становятся мутными при разведении жесткой водой и слабо растворимы в жесткой воде.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
[0089]
Поверхностно-активная композиция по настоящему изобретению пригодна в качестве детергента для различных применений.