聚甘油烷基醚型非离子表面活性剂制造技术

本发明专利技术提供对环境无污染的脂肪族型非离子表面活性剂，其具有与芳香族型非离子表面活性剂相当的良好的表面活性，可发挥经时稳定性好的乳化作用，而且是可广泛应用的脂肪族型非离子表面活性剂。本发明专利技术的聚甘油烷基醚型非离子表面活性剂含有聚甘油烷基醚，其中，聚甘油单烷基醚含量为７５重量％以上，且聚甘油二烷基醚含量为５重量％以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对各种油类、溶剂类具有良好乳化作用的聚甘油烷基醚型非 离子表面活性剂、以及含有该聚甘油烷基醚型非离子表面活性剂的非离子表 面活性剂组合物。
技术介绍
以往，在烷基苯酚上加成聚合环氧乙烷(EO)所得的芳香族型非离子表面 活性剂具有非常好的乳化作用，在很多领域中广泛使用。但近年来，芳香族 型非离子表面活性剂对环境、生态体系的不良影响成为问题之所在，例如， 在必须考虑环境、生态体系的领域中，如洗涤剂正向以脂肪族醇为原料的脂 肪族型非离子表面活性剂转变。作为以脂肪族醇为原料的脂肪族型非离子表面活性剂，是在碱催化剂或 酸催化剂存在下，向脂肪族醇上加成聚合环氧乙烷、以及碳原子数3-4的 氧化烯烃而得到的氧化烯烃加成物，该氧化烯烃加成物已作为各种洗涤剂、 乳化剂、乳液聚合用乳化剂、分散剂、增溶剂、湿润/溶胀剂、消泡剂等使用 (参照专利文献1)。但将以该聚环氧乙烷或聚环氧丙烷为亲水性基团的非离子表面活性剂 用于化妆品、洗涤剂等日用消费品时，乳液的经时稳定性差，存在易发生相 分离的问题。这是由于聚环氧乙烷链、聚环氧丙烷链与水的締合力弱，随着 温度的改变亲水性变化很大的原因。为了解决乳液的经时稳定性问题，研究了多种乳化方法。可以列举，在 乳化过程中，使之经过液晶相、表面活性剂相(D相)、相转变温度(相转化温 度)等分子无限締合物形成区域，使油/水表面张力为极小值，生成微细、 均匀的乳化粒子的方法等。但这些方法均很繁瑣，存在制备效率低的问题。 也就是说，对环境无污染的脂肪族型非离子表面活性剂具有与芳香族型非离 子表面活性剂相当的良好的表面活性，但目前尚未发现可以以简便的操作发 挥经时稳定性好的乳化作用的脂肪族型非离子表面活性剂。特开平7-1266卯号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题于是，本专利技术的目的在于提供对环境无污染的脂肪族型非离子表面活性 剂，其具有与芳香族型非离子表面活性剂相当的良好的表面活性(乳化能力、 增溶能力)，可发挥经时稳定性好的乳化作用，而且是通用性优异的脂肪族 型非离子表面活性剂。解决问题的方法为了解决上述问题，本专利技术者等经过潜心研究，结果发现含有下述聚甘 油烷基醚的非离子表面活性剂对环境无污染，具有与芳香族型非离子表面活 性剂相当的良好的表面活性作用，可在很宽的温度范围内使用，通用性强， 可以以简便的操作发挥经时稳定性好的乳化作用，所述聚甘油烷基醚用聚甘 油链代替随温度改变亲水性变化大的聚环氧乙烷链作为亲水性基团，用带支 链的脂肪族烃基作为疏水性基团。基于这些发现，进一步经过反复研究完成 了本专利技术。也就是说，本专利技术提供聚甘油烷基醚型非离子表面活性剂，其含有聚甘 油烷基醚，其中，聚甘油单烷基醚含量为75重量％以上，且聚甘油二烷基 醚含量为5重量％以下。优选聚甘油单烷基醚为下述式(l)所示聚甘油单烷基醚，式中，R表示碳原子数14 22的带支链的脂肪族烃基，n表示甘油的平 均重复单元数，为2 10的数值。优选聚甘油烷基醚型非离子表面活性剂作为洗涤剂、乳化剂、乳液聚合 用乳化剂、增溶剂使用。本专利技术还提供非离子表面活性剂组合物，其含有上述聚甘油烷基醚型非 离子表面活性剂70 95重量％、以及水5 30重量％。专利技术的效果按照本专利技术的聚甘油烷基醚型非离子表面活性剂，由于具有聚甘油链， 所述聚甘油链随温度的变化所引起的亲水性的变化小，而且具有带支链的脂肪族烃基作为疏水性基团，故对于矿物油、植物油、硅油等各种油类、各种 溶剂类、各种合成树脂类，具有与芳香族型非离子表面活性剂相当的良好的 表面活性作用，而且可发挥经时稳定性好的表面活性作用，通用性强。此外， 由于不含有芳香环，易被微生物生物降解，对自然环境的负担小。具体实施方式 本专利技术的聚甘油烷基醚型非离子表面活性剂是含有聚甘油烷基醚的非离子表面活性剂，其中，聚甘油单烷基醚含量为75重量％以上，且聚甘油 二烷基醚含量为5重量％以下。另外，在本专利技术中，聚甘油烷基醚包含聚甘 油烷基醚、聚甘油烯基醚、聚甘油炔基醚。本专利技术的聚甘油烷基醚中含有的各成分(例如，聚甘油单烷基醚、聚甘 油二烷基醚等)的含量，为用HPLC(高效液相色谱)等柱色语分析法将各成分 洗脱，以由示差折射率检测器检测的峰面积比所表示的含有率(相对于全部 峰面积的各成分的归属峰面积比)来表示。此外，作为上述柱色谱分析法，可以列举，使用以连接有官能团(十八 烷基曱硅烷基、辛基曱硅烷基、丁基曱硅烷基、三曱基甲硅烷基、苯基曱硅 烷基)的硅胶为载体的反相分配柱分析法、使用以连接有官能团(氰基丙基、 氨基丙基)的硅胶为载体的正相分配柱分析法、使用具有官能团(季铵基、苯 基磺酸基)的离子交换柱分析法、多孔性硅胶的吸附柱分析法。在这些分析 法中，优选使用以结合有十八烷基曱硅烷(ODS)基的硅胶作为载体的反相分 配柱分析法。此外，为了^是高分离性能，优选柱大小为4.6mmcl)x250mm以 上，更优选将柱串联连接，因为这样能提高分离能力。聚甘油烷基醚中聚甘油单烷基醚的含量为75重量％以上，优选80重量 %以上，特别优选90重量％以上。聚甘油单烷基醚含量小于75重量％，则 有时聚甘油烷基醚型非离子表面活性剂的水溶性降低。而且，由于乳化时必 需的聚甘油烷基醚型非离子表面活性剂量增加，有时易引发环境污染、皮肤 粗糙等问题。聚甘油单烷基醚含量的上限为100重量％。聚甘油二烷基醚的 含量为5重量％以下，优选为1重量％以下，更优选为0.5重量°/。以下(例如， 0重量％以上，0.5重量％以下)。聚甘油二烷基醚含量大于5重量％，则由于 不易在界面上取向，具有易导致乳化特性降低的倾向作为聚甘油单烷基醚，优选"烷基"部位为带支链的脂肪族烃基的聚甘油单烷基醚，特别优选上述式(l)所示聚甘油单烷基醚。在式(l)中，R表示碳原 子数14~22的带支链的脂肪族烃基，n为甘油的平均重复单元数，在2~10范围。式(l)括弧内的<:3^02具有下述式(2)以及(3)所示的两种结构。 -CH2-CHOH-CH20- (2) -CH(CH2OH)CH20- (3)在式(1)中，R表示碳原子数14~22的带支链的脂肪族烃基。作为带支链 的脂肪族烃基，可以列举，丁基辛基、异肉豆蔻基、异鯨蜡基、己基癸基、 异硬脂基、辛基癸基、辛基十二烷基、异二十二烷基等，其中，优选异肉豆 蔻基、异鯨蜡基、己基癸基、异硬脂基、辛基癸基、辛基十二烷基等碳原子 数14 20的带支链的脂肪族烃基，特别优选异鲸蜡基、己基癸基、异硬脂基、 辛基癸基等碳原子数16~18的带支链的脂肪族烃基。聚甘油单烷基醚可以是单一成分，也可以是具有不同R的聚甘油单烷 基醚的混合物。本专利技术的聚甘油烷基醚型非离子表面活性剂中还可以含有聚甘油。作为 聚甘油的含量，例如，在聚甘油烷基醚型非离子表面活性剂中，为20重量 %以下，优选10重量％以下。聚甘油含量高于20重量％,则具有水分散性 降低的倾向。本专利技术的聚甘油烷基醚可用各种方法制备，可以列举，(i)使表氯醇与醇 类加成后，在碱条件下进行脱氯化氬成环，随后，反复用稀硫酸进行开环操 作，直至达到目标聚合度的方法；(ii)使缩水甘油与带支链的脂肪族醇加成的方法、(m)使保护了羟基的缩水甘油与带支链的脂肪族醇加成后，进行脱保护的方法、(iv)在二曱苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚甘油烷基醚型非离子表面活性剂，其含有聚甘油烷基醚，其中，聚甘油单烷基醚含量为７５重量％以上，且聚甘油二烷基醚含量为５重量％以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：坂西裕一，村冈成实，
申请(专利权)人：大赛璐化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]