JPH06136397A

JPH06136397A - 有機物分散液の製造法

Info

Publication number: JPH06136397A
Application number: JP29138892A
Authority: JP
Inventors: Hideyoshi Tanaka; 秀佳田中; Yoshikazu Miyatake; 良和宮武; Motohiro Morimura; 元博森村; Hiroyuki Saijo; 宏之西條
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1992-10-29
Filing date: 1992-10-29
Publication date: 1994-05-17

Abstract

(57)【要約】【構成】常温で固体である有機物の溶融液と界面活性
剤の水溶液とを、これら混合物の温度が該有機物の融点
より低くなるように混合装置に供給し、高剪断力条件下
で混合することを特徴とする有機物分散液の製造法。【効果】本発明の製造法によれば、簡便な設備で、工
業的に有利に、均一かつ安定な固定状有機物分散液を得
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は有機物が固体状で均一に
分散している有機物分散液の製造法に関し、詳細には、
界面活性剤を含有する水溶液中に固体有機物が均一に分
散し、シャンプーや台所用、浴室用、便器用等の洗浄剤
として有用な有機物分散液を工業的に有利に製造する方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機物分散液の製造法としては、特開昭
５７−５１７９９号公報に記載のように、常温で固体で
ある脂肪酸グリコールエステルを水溶性界面活性剤の水
溶液に加熱溶解させて均一溶液とし、次いでこれを冷却
しながら脂肪酸グリコールエステルを析出させて分散液
を得る方法が知られている。しかしながら、この製造法
によると、昇温、冷却工程のための設備が重装であり、
しかも、水溶性界面活性剤の水溶液が加熱されるため、
該水溶液が高温で安定でなければならず、使用される界
面活性剤が制限されるという欠点があった。

【０００３】一方、有機物固体を機械的に微粉砕する
か、溶融した有機物を噴霧冷却によって微粒化した有機
物固体と、水溶性界面活性剤の水溶液とを混合し、有機
物分散液を製造する方法が知られている。しかし、有機
物固体を機械的に微粉砕する方法では、粉砕機に有機物
が付着し、微粉砕が困難であるという欠点があり、噴霧
冷却による方法では、噴霧冷却設備が重装となる欠点が
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、簡便な設備で工業的に有利に安定な有機物分散液を
得る製造法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】斯かる実状に鑑み、本発
明者らは鋭意研究を行なった結果、常温で固体である有
機物の溶融液と界面活性剤含有水溶液とを混合装置中
で、有機物の融点未満の温度で高剪断力により混合すれ
ば、簡便な設備で工業的に有利に均一かつ安定な有機物
分散液を製造できることを見出し、本発明を完成した。

【０００６】すなわち本発明は、常温で固体である有機
物の溶融液と界面活性剤含有水溶液とを、これら混合物
の温度が該有機物の融点より低くなるように混合装置に
供給し、高剪断力条件下で混合することを特徴とする有
機物分散液の製造法を提供するものである。

【０００７】本発明に用いる常温で固体である有機物
（以下「（ａ）成分」という）は、例えば融点が３０℃
以上であり、かつ５〜３０℃において、これと混合する
界面活性剤（以下「（ｂ）成分」という）含有水溶液に
実質的に溶解しない難水溶性有機物である。（ａ）成分
としては、例えば融点３０℃以上の脂質、融点３０℃以
上の炭素数２〜９の脂肪族炭化水素ポリオールの部分エ
ステル、当該ポリオールの部分エーテル及び融点３０℃
以上の高分子物質より選ばれる１種又は２種以上の化合
物が挙げられる。具体的には次のものが例示される。

【０００８】融点３０℃以上の脂質としては、例えばｎ
−エイコサン、ｎ−ペンタコサン、パラフィン等の炭化
水素、炭素数１４以上の高級アルコール、ラウリン酸、
ステアリン酸、ヒドロキシステアリン酸等の脂肪酸、ラ
ノリン、ミツロウに代表されるワックス類、コレステロ
ール、コレステロールステアレートなどのコレステロー
ルエステルなどが挙げられる。

【０００９】また、融点３０℃以上の炭素数２〜９の脂
肪族炭化水素ポリオールの部分エステル及び当該ポリオ
ールの部分エーテルとしては、例えばグリセロール、エ
チレングリコール、プロピレングリコールの部分エステ
ル、グリセロール、エチレングリコール、プロピレング
リコールの２量体及び３量体及びこれら２量体、３量体
の部分エステルが挙げられ、特にパルミチン酸モノグリ
セリド、ステアリン酸モノグリセリド、エチレングリコ
ールモノステアレート、ジエチレングリコールモノステ
アレート等のように平均炭素数が１３以上、更には平均
炭素数が１６以上の脂肪酸の部分エステル、部分エーテ
ルが好ましい。

【００１０】（ａ）成分のうち融点３０℃以上の高分子
物質としては、分子量１００００以上で（ｂ）成分の水
溶液に対する溶解度の低いポリエチレンオキサイド、ポ
リプロピレンオキサイドなどが挙げられる。

【００１１】（ｂ）成分の界面活性剤としては、水溶性
のものが好ましく、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性
界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤の
いずれをも用いることができ、これらは１種又２種以上
を混合して用いることもできる。具体的には、以下に示
すものが例示される。

【００１２】（１）陰イオン性界面活性剤陰イオン性界面活性剤としては１以上の陽イオン基で中
和されたサルフェート、スルホネート、スルホサクシネ
ート、カルボキシレート及びそれらの混合物が挙げら
れ、一般的にはポリオキシエチレンアルキルエーテルサ
ルフェート、アルキルサルフェート、アルキルベンゼン
スルホネート、アルカンスルホネート、ポリオキシエチ
レンアルキルスルホサクシネート、脂肪酸金属塩、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテルカルボキシレート、モ
ノアルキルホスフェート、ポリオキシエチレンアルキル
ホスフェート及びこれらの混合物が挙げられる。これら
の陰イオン性界面活性剤の対イオンはアルカリ金属、例
えばナトリウム、カリウム、アルカリ土類金属、例えば
カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、置換アンモ
ニウム、例えばモノエタノールアンモニウム、ジエタノ
ールアンモニウム、又はトリエタノールアンモニウム等
が挙げられる。

【００１３】（２）陽イオン性界面活性剤陽イオン性界面活性剤としては、次の構造を有する物が
挙げられる。１）下記の一般式（１）で表わされる第４級アンモニウ
ム塩。

【００１４】

【化１】

【００１５】（式中、Ｒ¹、Ｒ²は炭素数１０〜３６、好
ましくは１４〜２４の直鎖又は分岐鎖の、飽和又は不飽
和の炭化水素基を表わす。炭化水素基には水酸基などの
置換基を有することができ、炭化水素基中に、−Ｏ−、
−ＣＯＯ−、−ＮＨＣＯ−結合などの酸素原子、窒素原
子を有していてもよい。Ｒ³、Ｒ⁴は炭素数１〜３のアル
キル基、ヒドロキシアルキル基、ベンジル基、付加モル
数１０以下のポリオキシエチレン基を表わす。Ｘは無機
または有機のアニオンで、例えばＣＨ₃ＳＯ₄、Ｃ₂Ｈ₅Ｓ
Ｏ₄、Ｃ_nＨ_2n+1ＣＯＯでｎは０〜１７、Ｃ_nＨ_2n+1ＯＰ
Ｏ₃でｎは８〜１８、ＨＯＣＨ₂ＣＯＯ、パラトルエンス
ルホニル、ハロゲンを表わす。）

【００１６】２）下記の一般式（２）で表わされるイミ
ダゾリウム塩。

【００１７】

【化２】

【００１８】（式中、Ｒ⁵は炭素数１〜３のアルキル
基、ヒドロキシアルキル基、ベンジル基、付加モル数１
０以下のポリオキシエチレン基を表わし、Ｒ⁶、Ｒ⁷は炭
素数１０〜２６、好ましくは１４〜２４の直鎖または分
岐鎖の、飽和または不飽和の炭化水素基を表わす。炭化
水素基には水酸基などの置換基を有していてもよい。Ｘ
は無機または有機のアニオンで、例えばＣＨ₃ＳＯ₄、Ｃ
₂Ｈ₅ＳＯ₄、Ｃ_nＨ_2n+1ＣＯＯでｎは０〜１７、Ｃ_nＨ
_2n+1ＯＰＯ₃でｎは８〜１８、ＨＯＣＨ₂ＣＯＯ、パラト
ルエンスルホニル、ハロゲンを表わす。）

【００１９】これらのカチオン性界面活性剤の具体例と
しては、塩化セチルトリメチルアンモニウム、塩化ステ
アリルトリメチルアンモニウム、塩化ドコシルトリメチ
ルアンモニウム、塩化ジイソステアリルジメチルアンモ
ニウム、メチル硫酸ジ牛脂アルキルジメチルアンモニウ
ム、塩化ジ硬化牛脂アルキルヒドロキシエチルメチルア
ンモニウム、塩化ジ牛脂アルキルヒドロキシエチルメチ
ルアンモニウム、メチル硫酸ビス（オクタデカノイルオ
キシエチル）−（ヒドロキシエチル）−メチルアンモニ
ウム、メチル硫酸−１−ステアリルアミドエチル−２−
ステアリル−３−メチルイミダゾリニウム、メチル硫酸
−１−オレイルアミドエチル−２−オレイル−３−メチ
ルイミダゾリニウム、メチル硫酸−１−硬化牛脂アミド
エチル−２−硬化牛脂−３−メチルイミダゾリニウム、
メチル硫酸−１−牛脂アミドエチル−２−牛脂−３−メ
チルイミダゾリニウムなどが挙げられる。

【００２０】これらの第４級アンモニウム塩及びイミダ
ゾリニウム塩が特に好ましいが、上記の第４級アンモニ
ウム塩を４級化する前の第３級アミン類、イミダゾリニ
ウム塩を４級化する前のイミダゾリン化合物も挙げられ
る。

【００２１】（３）非イオン性界面活性剤非イオン性界面活性剤としてはポリオキシアルキレン付
加型で、水溶性の点よりＨＬＢが７以上のものが挙げら
れる。

【００２２】例えばポリオキシエチレン（２〜１００モ
ル）アルキル又はアルケニル（Ｃ₈〜Ｃ₂₂）エーテル、
ポリオキシエチレンアルキル（Ｃ₈〜Ｃ₂₂）フェニルエ
ーテル、ポリオキシエチレン（３〜１００モル）脂肪酸
（Ｃ₈〜Ｃ₂₂）エステル、テトラ脂肪酸（Ｃ₈〜Ｃ₂₂）ポ
リオキシエチレン（２０〜１００モル）ソルビット、ポ
リオキシエチレン（２０〜１００モル）硬化ヒマシ油な
どが挙げられる。就中、ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル（エチレンオキシド平均付加モル数２〜５）又は
これらにプロピレンオキシドを付加したものが好まし
い。

【００２３】また、非イオン性界面活性剤としては、下
記の一般式（３）で表わされるアルキルグリコシドが挙
げられる。Ｒ⁸（ＯＲ⁹）ｘＧｙ（３）〔式中、Ｒ⁸は直鎖又は分岐鎖の炭素数８〜１８のアル
キル基、アルケニル基若しくはアルキルフェニル基を示
し、Ｒ⁹は炭素数２〜４のアルキレン基を示し、Ｇは炭
素数５〜６の還元糖に由来する残基であり、ｘはその平
均値が０〜２となる数を示し、ｙはその平均値がＬ１〜
３．０となる数を示す〕

【００２４】上記一般式（３）中、ｘはその平均値が０
〜５であるが、好ましい平均値は０〜２である。この値
が水溶性、結晶性を調整する。つまり、ｘが高い程水溶
性が高くなり且つ結晶性が低くなる傾向にある。次に、
ｙの平均値が１より大きい場合、つまり２糖以上の糖鎖
を親水性基とする一般式（３）で示されるアルキルグリ
コシドを含有する場合、糖鎖の結合様式は１−２，１−
３，１−４，１−６結合、更にα−、β−ピラノシド、
又はフラノシド結合及びこれらの混合された結合様式を
有する任意の混合物を含むことが可能である。また、ｙ
の平均値は１〜１０であるが、好ましい平均値は約Ｌ１
〜３０、特に好ましい平均値はＬ２〜Ｌ４２である。な
お、ｙの測定法はプロトンＮＭＢ法によるものである。
また、Ｒ ⁸は直鎖又は分岐鎖を有する炭素数８〜１８の
アルキル基、アルケニル基若しくはアルキルフェニル基
であるが、溶解性、起泡性及び洗浄性の点から、好まし
い炭素数は１０〜１４である。また、Ｒ⁹は炭素数２〜
４のアルキレン基であるが、水溶性などから好ましい炭
素数は２〜３である。さらにＧは単糖もしくは２糖以上
の原料によってその構造が決定されるが、このＧの原料
としては、単糖ではグルコース、ガラクトース、キシロ
ース、マンノース、リキソース、アラビノース等及びこ
れらの混合物等が、２糖以上ではマルトース、キシロピ
オース、イソマルトース、セロビオース、ゲンチビオー
ス、ラクトース、スクロース、ニゲロース、ツラノー
ス、ラフィノース、ゲンチアノース、メレジトース等及
びこれらの混合物等が挙げられる。これらのうち、好ま
しい単糖類原料は、それらの入手性及び低コストの点か
ら、グルコース、フルクトースであり、２糖以上ではマ
ルトース、スクロースである。

【００２５】更に、半極性非イオン性界面活性剤として
は、炭素数１０〜１８のアルキル部分１個及び炭素数１
〜約３を有するアルキル基及びヒドロキシアルキル基か
らなる群から選択される部分２個を有する水溶性ホスフ
ィンオキシド、水溶性スルホオキシド、及び下記の一般
式（４）で表わされる半極性アミドが挙げられる。

【００２６】

【化３】

【００２７】〔式中、Ｒ¹⁰は直鎖又は分岐鎖の炭素数８
〜１８のアルキル基を示し、Ｒ¹¹及びＲ¹²は同一か又は
異なって水素、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜
３のアルカノール基及び−（Ｃ₂Ｈ₄Ｏ）_1-4Ｈ基並びに
それらの混合物からなる群より選択される基を示す〕

【００２８】（４）両性界面活性剤両性界面活性剤としては、スルホベタイン、カルボベタ
イン又は脂肪酸アルカノールアミドが挙げられ、例えば
下記の（ｉ）〜（iii）の物が好ましい。（ｉ）次の一般式（５）

【００２９】

【化４】

【００３０】〔式中、Ｒ¹³は直鎖又は分岐鎖の炭素数８
〜１８のアルキル基又はアルキルアミド基を示し、Ｒ¹⁴
は炭素数２〜３のアルキレン基を示し、ｂは０〜３０の
数を示し、Ｒ¹⁵は炭素数０〜５のアルキレン基を示し、
Ｒ¹⁶及びＲ¹⁷は同一か又は異なって、炭素数１〜３のア
ルキル基、炭素数１〜３のアルカノール基及び−（Ｃ₂
Ｈ₄Ｏ）_1-6Ｈ基並びにこれらの混合物からなる群より選
択される基を示し、Ｒ¹⁸は炭素数２〜５のＯＨ基を含む
か又は含まないアルキレン基を示す〕で表わされるスル
ホベタイン。

【００３１】（ii）次の一般式（６）

【００３２】

【化５】

【００３３】〔式中、Ｒ¹⁹は直鎖又は分岐鎖の炭素数８
〜１８のアルキル基又はアルキルアミド基を示し、Ｒ²⁰
は炭素数２〜３のアルキレン基を示し、ｄは０〜３０の
数を示し、Ｒ²¹は炭素数０〜５のアルキレン基を示し、
Ｒ²²及びＲ²³は同一か又は異なった炭素数１〜３のアル
キル基、炭素数１〜３のアルカノール基及び−（Ｃ₂Ｈ₄
Ｏ）_1-6Ｈ基並びにこれらの混合物からなる群より選択
される基を示し、Ｒ²⁴は炭素数１〜５のＯＨ基を含むか
又は含まないアルキレン基を示す〕で表わされるカルボ
ベタイン。（iii）次の一般式（７）

【００３４】

【化６】

【００３５】〔式中、Ｒ²⁵は直鎖又は分岐鎖の炭素数８
〜１８のアルキル基を示し、Ｒ²⁶及びＲ²⁷は炭素数０〜
４のアルキレン基を示し、Ｘ及びＹは同一か又は異なっ
て、水素、ＯＨ基、−ＣＯＯＭ₁、−ＳＯ₃Ｍ₂（Ｍ₁及び
Ｍ₂は水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアル
カノールアミンを示す）を示す〕で表わされるアルキル
アミド。

【００３６】これらの（ｂ）成分の水溶性界面活性剤の
平均炭素鎖長は、８〜１８の範囲にあることが好まし
い。これは平均炭素鎖長が８未満では（ａ）成分を混合
した際に（ａ）成分の微粒化、分散性が不良となり、
又、平均炭素鎖長が１８を越えると、（ｂ）成分も固体
として凝集し分散液の安定性が低下するからである。

【００３７】（ａ）成分と混合する前の（ｂ）成分を含
有する水溶液は界面活性剤が水に均一に分散、又は透明
に溶解している状態が望ましく、そのためには（ａ）成
分混合前の界面活性剤のクラフト点が３０℃未満である
ことが好ましい。この温度が３０℃以上であると、
（ａ）成分混合後に（ａ）成分を主とする有機物固体が
充分に微粒化しない場合や（ｂ）成分も固体として凝集
し分散液の安定性を損なう場合もあるので好ましくな
い。

【００３８】界面活性剤のクラフト点を低下させる手段
として、陽イオン性界面活性剤に対してコハク酸誘導体
型界面活性剤を添加する方法が特開昭５９−２７９９９
号公報に、また、特定の陰イオン性界面活性剤に対して
はコハク酸誘導体型界面活性剤と両性界面活性剤である
スルホベタインを添加する方法が特開平１−２９７５０
０号公報に開示されており、本発明においてはこのよう
に界面活性剤の混合物とすることがより好ましい。ま
た、界面活性剤の水に対する溶解度を上げるために、エ
タノール等のハイドロトロープ剤を分散液の安定性を損
なわない範囲で任意に（ａ）成分混合前の（ｂ）成分を
含有する水溶液中に添加することも可能である。

【００３９】混合後の有機物分散液中の（ａ）成分の濃
度は１〜７０重量％とすることが好ましく、特に７〜６
０重量％とすることが好ましい。分散液中における
（ａ）成分の濃度が１重量％未満の場合は（ａ）成分混
合後に（ａ）成分が可溶化するおそれがあり、これが７
０重量％を超える場合は、（ａ）成分の固化のおそれが
ありいずれも好ましくない。

【００４０】一方、有機物分散液中の（ｂ）成分の濃度
は１〜７０重量％が好ましく、より好ましくは１０〜５
０重量％である。分散液中における（ｂ）成分の濃度が
１％未満の場合、（ａ）成分混合後に（ａ）成分を主と
する有機物固体が充分に微粒化せず、（ｂ）成分の濃度
が７０％を越える場合は（ａ）成分混合に分散液が固化
してしまうので好ましくない。

【００４１】更に、（ｂ）成分と（ａ）成分との重量比
率は（ｂ）／（ａ）＝１００／１〜１／１０が好まし
く、より好ましくは１０／１〜１５／８５である。
（ｂ）／（ａ）が１００／１より高い場合は、（ａ）成
分混合後に（ａ）成分が可溶化されてしまい、（ｂ）／
（ａ）が１／１０より低い場合は、（ａ）成分混合に分
散液の固化又は凝集が起こるので好ましくない。

【００４２】また、（ａ）成分と（ｂ）成分とを混合し
た後の温度は、（ａ）成分の融点より低くなくてはなら
ない。（ａ）成分と（ｂ）成分とを混合したのち温度が
（ａ）成分の融点より高くなると、（ａ）成分が溶融状
態となり有機物分散液を得ることが出来ない。その為に
混合したのちの温度が（ａ）成分の融点より低くなる様
に、混合比率により顕熱のバランスを取るか、或いは
（ｂ）成分を混合前に強制的に冷却する。

【００４３】本発明で用いられる高剪断力条件で混合で
きる混合機としては、例えば、バッチ式では、特殊機化
工業（株）のアギホモミキサーやＴ．Ｋ．ホモミキサー
を用いることができ、連続式では（株）荏原制作所のエ
バラマイルダー、特殊機化工業（株）のホモミックライ
ンミルやパイプラインホモミキサー等を用いる事ができ
る。これらの内、均一で泡の混入がない分散液を得るに
は連続式の方が好ましい。

【００４４】本発明における高剪断力とは、（ａ）成分
の微粒子化が起こるほどの高い剪断力をいう。具体的に
撹拌機による高剪断力とは、周速３ｍ／ｓ以上で回転す
る撹拌翼にまきこませることをいう。好ましくは５ｍ／
ｓ以上、さらに好ましくは、７〜２０ｍ／ｓの条件で回
転する撹拌翼にまきこませ、有機物分散液を製造する。
周速３ｍ／ｓ未満では、（ａ）成分の微粒子化が困難と
なる為（ａ）成分の凝集が起こり分散液の分離が生じ
る。ここで、周速とは、次式で表わされる。

【００４５】

【数１】周速＝π・Ｎ／６０・Ｄ π：円周率Ｎ：撹拌翼の回転数（ｒｐｍ）Ｄ：撹拌翼の直径（ｍ）

【００４６】また、本発明においては、界面活性剤含有
水溶液又は混合後の分散液中に、必要に応じて各種洗浄
剤添加成分、例えば防腐剤、pH調整剤、着色料、香料等
を添加することができる。

【００４７】上記の如くして得られた有機物分散液は、
分散性が均一かつ安定であり、シャンプー、ボディシャ
ンプー、台所用、浴室用の洗浄剤として有用である。

【００４８】

【発明の効果】本発明の製造法によれば、簡便な設備
で、工業的に有利に、均一かつ安定な固体状有機物分散
液を得ることができる。

【００４９】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００５０】実施例１〜５アルキルポリグルコシド／エタノール／水を下記表１の
温度で均一混合し、これと下記表１の温度のモノグリセ
リドの溶融液とを下記表１の比率でラインミキサー（エ
バラマイルダーＭＤＮ３０３Ｖ）を使用し混合し、有機
物分散液を得た。

【００５１】実施例６〜８ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム／
ラウリン酸ジエタノールアミド／パラトルエンスルホン
酸ナトリウム／エタノール／水を下記表１の温度で均一
混合し、これと下記表１の温度のエチレングリコールジ
ステアレートの溶融液とを、実施例１〜５と同様に混合
し、有機物分散液を得た。

【００５２】比較例１アルキルポリグリコシド／エタノール／水を下記表１の
温度でマリンプロペラ撹拌機を用いて均一混合し、この
撹拌下に下記表１の温度のモノグリセリドの溶融液を供
給して混合し有機物分散液を得た。

【００５３】以上の実施例１〜８及び比較例１で得られ
た有機物分散液を以下の基準に従って視覚判定により分
散性を評価した。 ○：均一分散粗粒子無し ×：不均一分散粗粒子有り下記表１に評価結果と操作条件を示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】表１の結果が示す様に、高剪断力で混合し
た実施例の製造方法では、いずれも分散性に優れ、外観
も優れたものであった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】常温で固体である有機物の溶融液と界面
活性剤含有水溶液とを、これら混合物の温度が該有機物
の融点より低くなるように混合装置に供給し、高剪断力
条件下で混合することを特徴とする有機物分散液の製造
法。