表面活性剂组合物 【技术领域】
本发明涉及一种具有优良的起泡性能、增稠性能和水溶性能，以及优良的贮存稳定性的表面活性剂组合物。背景技术
对于洗涤剂，如香波，漂洗剂，固体肥皂，浴液，厨房用洗涤剂，服装用洗涤剂，和居室用洗涤剂等洗涤剂不仅要求高的去垢性，还要求有丰富的泡沫。在许多产品中作为主要基质已广泛使用的一种表面活性剂是阴离子表面活性剂，如烷基苯磺酸盐(LAS)，烷基硫酸盐(AS)和聚氧乙烯烷基硫酸盐(AES)。但是，尽管上述物质通常表现出优良的去垢性和起泡性，仍存在一个问题，当存在固体，一种源自硅氧烷的污渍时，去垢性和起泡性明显降低。
而且，作为一种趋势，目前在寻找一种尽可能少地对人体和环境产生影响的洗涤剂，阴离子表面活性剂作为基质已不局限于LAS，AS或AES，而是已广泛地使用了各种各样的表面活性剂。例子是多样的，包括以烷基磷酸盐或氨基酸作为原料的碳酸盐，和为寻求安全性和可生物降解性而引入酰胺基，酯基，或其他官能团的磺酸盐或碳酸盐。这些表面活性剂用作基质时，因为强调了其多样性，通常会使去垢性能和起泡性能降低。
为了改善这种去垢性能和/或起泡性能下降的情况，已经研究出了除主要基质以外的多种共表面活性剂。首先建议使用的是一种在产品中实际且广泛使用的脂肪酸二乙醇酰胺，其次近年来建议使用的是脂肪酸单乙醇酰胺(WO98/0507，WO97/44434，JP-A11-80785，等)，糖酰胺型非离子表面活性剂(WO 94/12610)，酰基肌氨酸盐(WO96/06596)，等。但是，尽管这些洗涤剂组合物在去垢性能和起泡性能方面有所提高，它们仍不能令人满意。
JP-A 2001-34310，等同于2001年6月7日公布的WO 01/40421，对应于EP-A1149892，公开了一种乙醇酰胺化合物。
抑制由于贮存或调节共混物粘度以足以产生合适的使用舒适感而引起的共混物的分离也是很重要的。上面所示地那些辅助的表面活性剂作为增稠剂用于主要基质。然而，由于他们在室温下大多数是固体，因此，在贮存时很容易发生分离，不具有令人满意的贮存稳定性。发明内容
本发明的目的在于提供一种具有优良起泡性能和增稠性能并由此而具有优良的贮存稳定性的表面活性剂组合物。
本发明提供的表面活性剂包括如下组分(a)和(b)：(a)至少一种选自下述(1)-(3)的阴离子表面活性剂：
(1)具有酰胺基或酯基的磺酸盐类阴离子表面活性剂，
(2)羧酸盐类阴离子表面活性剂，
(3)磷酸盐类阴离子表面活性剂，(b)由下式(I)表示的化合物：
其中R1CO-为含6-24个碳原子的可以含有羟基的饱和或不饱和酰基，R2为含1-3个碳原子的烷基，R3为含1-6个碳原子的直链或支链的亚烷基或含2-6个碳原子的直链或支链的亚链烯基。
本发明的组合物包括：(a)阴离子表面活性剂和(b)结合的N-链烷醇-N-烷基脂肪酰胺。(a)限于特定的种类，(b)提供优良的增稠性能和起泡性能。
本发明的组分(a)为选自上述(1)-(3)的阴离子表面活性剂。可以使用其中的一种或多种。在这些阴离子表面活性剂中，优选(2)或(3)。
磺酸盐类阴离子表面活性剂(1)的例子包括由下式(II)表示的酰基化的氨基磺酸及其盐：
其中R4CO-为含6-24个碳原子的饱和或不饱和酰基，R5为氢原子或直链或支链的含1-3个碳原子的烷基，其可以含有-OH，-CN或-COOH作为取代基，优选为氢原子或甲基，R6为含1-4个碳原子的直链或支链的亚烷基或含2-4个碳原子的直链或支链的亚链烯基，和M为氢原子，碱金属，碱土金属，铵或醇胺；
由下式(III)表示的酰基化的羟基磺酸及其盐：
其中R4CO-和M如上所定义，R7为含1-4个碳原子的直链或支链的亚烷基或含2-4个碳原子的直链或支链的亚链烯基；
含6-24个碳原子的脂肪酸的低级烷基酯的磺化化合物及其盐，所述烷基优选具有1-3个碳原子；和含3-9个碳原子的二羧酸的单或二烷基酯的磺化化合物及其盐，其中烷基优选含1-24个碳原子，更优选含1-12个碳原子。
更特别地，使用至少一种酰基化羟乙磺酸盐，N-酰基牛磺酸盐，N-酰基-N-甲基牛磺酸盐，磺基丁二酸盐的单或二酯和α-磺化的脂肪酸酯盐。
所有这些磺酸盐类阴离子表面活性剂具有含酰胺基或酯基的酰基。酰基优选是饱和或不饱和的含6-24个碳原子的基团，更优选8-18个碳原子。特定的例子是衍生于辛酸，癸酸，十二烷酸，十四烷酸，十六烷酸，十八烷酸，二十二烷酸，亚油酸，2-乙基己酸，2-辛基十一烷酸，异硬脂酸，油酸，椰子油脂肪酸，棕榈油脂肪酸，棕榈籽油脂肪酸，动物油脂肪酸等的酰基。在这些酰基中，包含50wt％或更多衍生于含12-14个碳原子脂肪酸的酰基的那些更优选。
羧酸盐类表面活性剂(2)的例子包括皂类，烷基乙氧基羧酸盐，酰基化氨基酸盐等。作为皂类，优选含6-24个碳原子的脂肪酸盐。特定的例子为辛酸盐，癸酸盐，十二烷酸盐，十四烷酸盐，十六烷酸盐，十八烷酸盐，二十二烷酸盐，亚油酸盐，2-乙基己酸盐，2-辛基十一烷酸盐，异硬脂酸盐，油酸盐，椰子油脂肪酸盐，棕榈油脂肪酸盐，棕榈籽油脂肪酸盐，动物油脂肪酸盐及其混合物。
优选的烷基乙氧基羧酸盐由下式(IV)表示：
R8O(CH2CH2O)nCH2COOM
(IV)
其中R8为含6-24个碳原子的直链或支链的烷基或链烯基，n为0-20的数字，M与上述定义相同。
优选的酰基化氨基酸盐包括酰基肌氨酸盐，酰基谷氨酸盐，酰基铅氢化物，和酰基氨基乙酸盐，在酰基中含6-24个碳原子，优选8-18个碳原子。
磷酸盐类阴离子表面活性剂(3)的例子为由下式(V)和(VI)表示的磷酸盐：
其中R9，R10和R11为8-18个碳原子的直链或支链的烷基或链烯基，M如上面定义，含有多个M时，其可以彼此相同或不同，x，y和z为0-10的数字。
可以使用它们中的一种或多种。优选的磷酸盐为8-14个碳原子的直链或支链的烷基，环氧乙烷的平均加成摩尔数，用x，y，z表示为0-6。特别优选用式(V)表示的化合物。
用于形成阴离子表面活性剂(1)-(3)的式(II)-(VI)中用M表示的反离子选自氢原子，碱金属，碱土金属，铵和具有含2-3个碳原子的羟烷基的链烷醇胺，其优选的例子是氢原子、钠、钾、镁、钙、铵或单-、二-或三-乙醇胺，更优选为氢原子，钠，钾或铵。
本发明的组分(b)中，R1CO-为如上所述的酰基。它优选为饱和或不饱和的含8-18个碳原子的酰基，它包括例如衍生于辛酸，癸酸，十二烷酸，十四烷酸，十六烷酸，十八烷酸，二十二烷酸，亚油酸，2-乙基己酸，2-辛基十一烷酸，异硬脂酸，油酸，椰子油脂肪酸，棕榈油脂肪酸，棕榈籽油脂肪酸或动物油脂肪酸的酰基。
在酰基中优选包括50wt％或更多的衍生于含12-14个碳原子脂肪酸的酰基。更优选包括40wt％-低于100wt％的衍生于12个碳原子脂肪酸的酰基。
为了不降低起泡性能，R2为含1-3个碳原子的直链或支链的烷基，优选甲基或乙基。特别优选甲基。为了不降低表面活性性能，R3为直链或支链的含1-6个碳原子的亚烷基或含2-6个碳原子的亚链烯基。优选直链或支链的含2或3个碳原子的亚烷基。
组分(b)包括，例如，N-(2-羟乙基)-N-甲基辛酰胺，N-(2-羟乙基)-N-甲基癸酰胺，N-(2-羟乙基)-N-甲基十二烷酰胺，N-(2-羟乙基)-N-甲基十四烷酰胺，N-(2-羟乙基)-N-甲基十六烷酰胺，N-(2-羟乙基)-N-甲基十八烷酰胺，N-(2-羟乙基)-N-甲基椰子脂肪羧酰胺，N-(2-羟乙基)-N-甲基棕榈籽油脂肪羧酰胺，N-(2-羟丙基)-N-乙基十二烷酰胺，N-乙基-N-(2-羟丙基)油酰胺和N-乙基-N-(2-羟丙基)异硬脂酰胺。
制备组分(b)的方法没有特别的限制。例如，它可以通过脂肪酸或者脂肪酸的低级醇酯与链烷醇胺的缩合反应或脱醇反应，脂肪酰卤与链烷醇胺在碱性催化剂的存在下的反应，脂肪和油酯和链烷醇胺之间的酯-酰胺交换反应(氨解)或其他反应来制备。通过这种方法得到的产品可能经常包含少量的脂肪酸，无机盐，丙三醇等。
本发明组合物中组分(a)与组分(b)的共混比例，从起泡性能和增稠性能角度来看，优选(a)/(b)的重量比例为99/1-50/50，更优选98/2-90/10。
从优良的表面活性角度来看，本发明组合物中组分(a)和(b)的总量优选为5-100wt％，更优选为10-100wt％。
本发明中除了必要组分(a)和(b)外，可以共混至少一种选自式(VII)表示的化合物(下文称化合物VII)和式(VIII)表示的化合物(下文称化合物VIII)：
在通式中，R1CO-，R2和R3具有与上述相同的定义，在各化合物中，R1，R2和R3可以彼此相同或不同。
式(VII)表示的化合物包括，例如，N-辛酰基-N-甲基氨乙基辛酸酯，N-辛酰基-N-甲基氨乙基癸酸酯，N-辛酰基-N-甲基氨乙基十二烷酸酯，N-辛酰基-N-甲基氨乙基十四烷酸酯，N-辛酰基-N-甲基氨乙基十六烷酸酯，N-辛酰基-N-甲基氨乙基十八烷酸酯，N-十二烷酰基-N-甲基氨乙基辛酸酯，N-十二烷酰基-N-甲基氨乙基癸酸酯，N-十二烷酰基-N-甲基氨乙基十二烷酸酯，N-十二烷酰基-N-甲基氨乙基十四烷酸酯，N-十二烷酰基-N-甲基氨乙基十六烷酸酯，N-十二烷酰基-N-甲基氨乙基十八烷酸酯，N-十二烷酰基-N-乙基氨己基辛酸酯，N-十二烷酰基-N-乙基氨己基癸酸酯，N-十二烷酰基-N-乙基氨己基十二烷酸酯，N-十二烷酰基-N-乙基氨己基十四烷酸酯，N-十二烷酰基-N-乙基氨己基十六烷酸酯，N-十二烷酰基-N-乙基氨己基十八烷酸酯，椰子脂肪酸(N-椰子基-N-甲基氨乙基)酯和棕榈籽油脂肪酸(N-棕榈籽酰基-N-甲基氨乙基酯。
式(VIII)表示的化合物包括，例如，2-(甲氨基)乙基辛酸酯，2-(甲氨基)乙基癸酸酯，2-(甲氨基)乙基十二烷酸酯，2-(甲氨基)乙基十四烷酸酯，2-(甲氨基)乙基十六烷酸酯，2-(甲氨基)乙基十八烷酸酯，2-(甲氨基)乙基油酸酯，2-(乙氨基)乙基辛酸酯，2-(乙氨基)乙基十二烷酸酯，2-(乙氨基)乙基十四烷酸酯，2-(乙氨基)乙基十六烷酸酯，2-(乙氨基)乙基十八烷酸酯，2-(乙氨基)乙基油酸酯，2-(甲氨基)丙基辛酸酯，2-(甲氨基)丙基癸酸酯，2-(甲氨基)丙基十二烷酸酯，2-(甲氨基)丙基十四烷酸酯，2-(甲氨基)丙基十六烷酸酯，2-(甲氨基)丙基十八烷酸酯，2-(甲氨基)丙基油酸酯，椰子脂肪酸(2-乙氨基乙基)酯和棕榈籽脂肪酸(2-乙氨基乙基)酯。
化合物VII和VIII的共混总量与组分(b)的重量比例优选为(b)/(VII和VIII)为99.99/0.01-80/20。
本发明除了上述组分外，可以加入不同于组分(a)的阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，非离子表面活性剂，两性表面活性剂及其混合物作为另一组分。
本发明的表面活性剂无论处于什么pH值，均可以充分地显示出其特征。尤其是，可以在3.0-11.0的pH值范围内获得优选的起泡和增稠性能。具体实施方式实施例1-7，对比例1-7
使用下述组分，制备表1所示的各种表面活性剂组合物，然后通过下面的方法评价其起泡性能和贮存稳定性，结果示于表1。也根据下面方法测定其粘度，结果示于表2。<组分>组分(a)a-1：α-磺化月桂酸甲酯钠a-2：月桂基乙氧(3)乙酸钠a-3：月桂酸钠a-4：单月桂基磷酸钾a-5：单月桂基乙氧(3)磷酸钾组分(b)b-1：N-乙醇-N-甲基十二烷酰胺b-2：N-乙醇-N-甲基棕榈籽油脂肪酰胺其他组分c-1：椰子脂肪酸二乙醇酰胺c-2：椰子脂肪酸单乙醇酰胺<起泡性能>
通过将其在去离子水中稀释20倍而制备表面活性剂组合物的30ml水溶液。将该水溶液置于300ml内径为3cm的装有一个活栓的共混桶(mess cylinder)中，在25℃下振荡10秒，振幅10cm，20次。立即测定泡沫体积(mL)。<贮存稳定性>
将表面活性剂在0℃放置1周，然后用肉眼观察其外观。
○：均一，清澈，没有变化
△：浑浊
×：分离，沉降或晶体沉淀<粘度>
在25℃用标准B型粘度计测定表面剂组合物的粘度。表1 实施例 对比例 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7(数份量重)物合组剂性活面表 ( a) 分 组 a-1 18 20 a-2 20 20 a-3 16 20 a-4 13 16 20 16 a-5 14 14 20 15 组分 (b) b-1 2 5 7 6 b-2 4 4 6 其他 组分 c-1 5 c-2 4果结价评 泡沫量(mL) 150 150 171 242 246 240 255 67.6 70 105 200 61 205 213 贮存稳定性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ △ ○ ○ × ×表2 实施例 对比例 1 2 4 5 6 7 1 2 4 5 6 7物合组剂性活面表 (a) 分 组a-1 18 20a-2 20 20a-4 13 16 20 16a-5 14 14 20 15 组分 (b)b-1 2 5 7 6b-2 4 6 其他 组分c-1 5c-2 4粘度(mPa·s) 48 130 3400 3250 3870 2011 12.1 15.5 1023 14.8 5350 830