表面活性剂组合物 【技术领域】
本发明涉及具有优异的发泡性，增稠性能，水溶性和稳定性的表面活性剂组合物。
背景技术
不仅高的洗净能力而且丰富的泡沫都依赖于洗涤剂，如香波，漂洗液，固体皂，浴液，厨房用洗涤剂，衣服用洗涤剂和住所用洗涤剂。在许多产品中用作主要基料的物质是阴离子表面活性剂，如烷基苯磺酸盐，烷基硫酸盐和聚氧乙烯烷基硫酸盐等。然而，虽然其中任何一种都显示出它的优异洗净能力和起泡能力，问题是，当存在固体物、来自硅氧烷等的油污时，洗净能力和起泡性显著降低。
为了改进洗净能力和/或起泡性的这一降低，已经考察了除该主要基料以外的各种助表面活性剂。已有人首先建议了实际和广泛地用于此类产品中的脂肪酸二乙醇酰胺，和近年来建议了脂肪酸单乙醇酰胺(WO 98/0507,WO 97/44434,JP-A 11-80785等)，基于糖酰胺型的非离子型表面活性剂(WO 94/12610)，酰基肌氨酸盐(WO 96/06596)等。
然而，虽然这些洗涤剂组合物在洗净能力和起泡性上有显著改进，但它们仍然不令人满意。而且，由于以上所述的洗涤剂每天直接与皮肤接触，仍然要求它们在对皮肤温和的弱酸性PH范围内显示出高性能。然而，在普通的表面活性剂体系中遇到这样一个问题，即，即使当从中性到碱性的区域中起泡性能是良好的时，起泡性能却不能在酸性范围中表现出来。
本发明的公开
本发明的目的是提供在宽pH范围内，甚至在油污存在下，具有优异发泡性，增稠性能，水溶性和稳定性的表面活性剂组合物。
本发明提供包括以下所示组分(a)和组分(b)和不同于(a)和(b)地表面活性剂的表面活性剂组合物，(a)/(b)的重量比是99.99/0.01至80/20或99.9/0.1至70/30。
(a)由下式(I)表示的化合物(I)：在通式(I)中，R1CO-是具有6-24个碳原子和还可具有羟基的饱和或不饱和酰基；R2是具有1-3个碳原子的线性或支链烷基；和R3是具有1-6个碳原子的线性或支化亚烷基或具有2-6个碳原子的线性或支化亚链烯基。
(b)选自由通式(II)表示的化合物(II)和由通式(III)表示的化合物(III)的至少一种化合物：在通式(II)和(III)中，R1CO-、R2和R3具有与以上同样的定义，在每一种化合物中R1、R2和R3相互之间可以相同或不同。
本发明的实施方案
在本发明的组分(a)中，R1CO-是如以上所述的酰基。它优选是具有8-18个碳原子的饱和或不饱和酰基。它包括例如从辛酸，癸酸，十二烷酸，十四酸，十六烷酸，硬脂酸，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，椰油-脂肪酸，棕榈油-脂肪酸，棕榈仁油-脂肪酸，牛油-脂肪酸等衍生的酰基。更优选的是从辛酸，癸酸，十二烷酸，十四酸，十六烷酸，硬脂酸，油酸，椰油-脂肪酸，棕榈油-脂肪酸，棕榈仁油-脂肪酸和牛油-脂肪酸衍生的酰基。在这些酰基中，含有不低于50wt％的从具有12-14个碳原子的脂肪酸衍生的酰基的那些酰基是优选的。更优选的是含有40wt％～100wt％的从具有12个碳原子的脂肪酸衍生的酰基。
为了不降低发泡性，R2是具有1-3个碳原子的线性或支链烷基，优选甲基或乙基。甲基是特别优选的。为了不致于降低表面活性性能，R3是具有1-6个碳原子的线性或支化亚烷基或具有2-6个碳原子的线性或支化亚链烯基。它优选是具有2或3个碳原子的线性或支化亚烷基。
该组分(a)的例子包括，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-甲基十二酰胺，N-(2-羟乙基)-N-甲基十四酰胺，N-(2-羟乙基)-N-甲基十六酰胺，N-(2-羟乙基)-N-甲基硬脂酰胺，N-(2-羟乙基)-N-甲基-椰油-脂肪羧酰胺，N-(2-羟乙基)-N-甲基-棕榈仁油-脂肪酰胺，N-(2-羟丙基)-N-乙基十二酰胺，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。
生产组分(a)的方法不是特别限制的。例如，它能够通过脂肪酸或脂肪酸的低级醇酯与链烷醇胺的缩合反应或脱醇反应，脂肪酸卤化物与链烷醇胺在碱性催化剂存在下的反应，以及在脂肪和油和链烷醇胺或其它类似物之间的酯-酰胺交换反应(氨解)来生产。由这类方法获得的产品常常含有少量的脂肪酸、无机盐、甘油等，但是它们基本上不影响产物的性能。
该组分(b)选自分别由以上所述通式(II)和(III)表示的化合物。没有必要是单种，多种物质可以混合使用。
通式(II)和(III)的R1CO-、R2和R3具有与通式(I)的所有那些相同的意义。在各化合物中，R1、R2和R3相互之间可相同或不同。
由通式(II)表示的化合物的例子包括，例如，辛酸N-辛酰基-N-甲基氨基乙基酯，癸酸N-辛酰基-N-甲基氨基乙基酯，十二烷酸N-辛酰基-N-甲基氨基乙基酯，十四烷酸N-辛酰基-N-甲基氨基乙基酯，十六烷酸N-辛酰基-N-甲基氨基乙基酯，十八烷酸N-辛酰基-N-甲基氨基乙基酯，辛酸N-十二烷酰基-N-甲基氨基乙基酯，癸酸N-十二烷酰基-N-甲基氨基乙基酯，十二烷酸N-十二烷酰基-N-甲基氨基乙基酯，十四烷酸N-十二烷酰基-N-甲基氨基乙基酯，十六烷酸N-十二烷酰基-N-甲基氨基乙基酯，十八烷酸N-十二烷酰基-N-甲基氨基乙基酯，辛酸N-十二烷酰基-N-乙基氨基己基酯，癸酸N-十二烷酰基-N-乙基氨基己基酯，十二烷酸N-十二烷酰基-N-乙基氨基己基酯，十四烷酸N-十二烷酰基-N-乙基氨基已基酯，十六烷酸N-十二烷酰基-N-乙基氨基己基酯，十八烷酸N-十二烷酰基-N-乙基氨基己基酯，椰油-脂肪酸(N-椰油基-N-甲基氨基乙基)酯和棕榈仁油脂肪酸(N-棕榈仁油酰基-N-甲基氨基乙基)酯。
由通式(III)表示的化合物的实例，例如，包括辛酸2-(甲基氨基)乙酯，癸酸2-(甲基氨基)乙酯，十二烷酸2-(甲基氨基)乙酯，十四烷酸2-(甲基氨基)乙酯，十六烷酸2-(甲基氨基)乙基酯，十八烷酸2-(甲基氨基)乙基酯，油酸2-(甲基氨基)乙酯，辛酸2-(乙氨基)乙酯，十二烷酸2-(乙氨基)乙酯，豆蔻酸2-(乙氨基)乙酯，十六烷酸2-(乙氨基)乙基酯，十八烷酸2-(乙氨基)乙基酯，油酸2-(乙氨基)乙酯，辛酸2-(甲基氨基)丙基酯，癸酸2-(甲基氨基)丙基酯，十二烷酸2-(甲基氨基)丙基酯，十四烷酸2-(甲基氨基)丙基酯，十六烷酸2-(甲基氨基)丙基酯，十八烷酸2-(甲基氨基)丙基酯，油酸2-(甲基氨基)丙基酯，椰油-脂肪酸(2-乙基氨基乙基)酯和棕榈仁油脂肪酸(2-乙基氨基乙基)酯。
此外，组分(a)与组分(b)的混合比例，(a)/(b)的重量比，是99.99/0.01至80/20或99.9/0.1至70/30，优选98/2至90/10，考虑到发泡性，增稠和稳定性。
对于本发明的组合物的化合物(I)、(II)和(III)为获得良好的表面活性性能所需要的混合比例，化合物(I)优选是它们总重量的80-99.99wt％，更优选90-98wt％。化合物(II)优选是0.01-20wt％，更优选2-10wt％。化合物(III)优选是0-5wt％。
通过将不同于(a)和(b)的其它表面活性剂(下面称作“其它表面活性剂”)与(a)和(b)结合使用，本发明能够显示出很高的发泡性和增稠性能。本发明的组合物的组分(a)和(b)的总量能够任意地根据所述其它表面活性剂的特性来选择。考虑到水溶性、稳定性、发泡性和增稠性能，组分(a)和(b)两者之和与所述其它表面活性剂的混合比例优选是0.5/99.5至50/50(按重量计)。
用于本发明中的所述其它表面活性剂可以是选自以下这些中的至少一种：硫酸盐型或磺酸盐型的表面活性剂如烷基硫酸盐，聚氧乙烯烷基硫酸盐和烷基苯磺酸盐等，胺氧化物如烷基二甲基胺氧化物和酰氨基丙基二甲基氨氧化物和含酰氨基的甜菜碱如酰氨基丙基二甲基羰基甜菜碱。可使用其中的一种、两种或多种。优选的是，共存一种或多种硫酸盐型表面活性剂。
本发明的表面活性剂组合物通过进一步含有甘油而能够改进粘度。甘油相对于组分(a)和(b)的总量与不同于组分(a)和(b)的表面活性剂的量的总和而言的量优选是20wt％以下，更优选0.01-15wt％。另外，组分(a)、组分(b)和甘油的总量相对于所述其它表面活性剂的混合量的比例优选是0.5/99.5至50/50，更优选1/99至25/75(按重量计)。甘油可单独添加。它可以含有在组分(a)的合成中产生的甘油。
本发明的表面活性剂组合物在pH 4.0-11.0下能够显示出所需性能如发泡性和增稠性能。它可用作洗涤剂的基料。
实施例
实施例1-7和对比实施例1-5
通过使用下面所示的组分，制备了具有表1中所示配方的表面活性剂组合物并在下面所述方法中测试发泡性。结果示于表1中。
<组分>
组分(a)
化合物1：N-(2-羟乙基)-N-甲基月桂酰胺
化合物2：N-(2-羟乙基)-N-甲基椰油-脂肪酰胺
化合物3：N-(2-羟乙基)-N-甲基棕榈仁油-脂肪酰胺
组分(b)
化合物4：月桂酸N-月桂酰基-N-甲基氨基乙基酯
化合物5：椰油-脂肪羧酸(N-椰油基-N-甲基氨基乙基)酯
化合物6：棕榈仁油-脂肪羧酸(N-棕榈仁油酰基-N-甲基氨基乙基)酯(N-palm kerneloyl-N-methylaminoethyl palm kernel-fattycarboxylate)
化合物7：月桂酸2-(甲基氨基)乙基酯
化合物8：椰油脂肪羧酸(2-乙基氨基乙基)酯
化合物9：棕榈仁油-脂肪羧酸(2-乙基氨基乙基)酯
其它表面活性剂
AES：聚氧乙烯(3)月桂基硫酸钠
LAPB：月桂酰酰氨基丙基二甲基羰基甜菜碱
LDMAO：长链烷基(C12)二甲基胺氧化物
MEA：月桂酰单乙醇胺
DEA：月桂酰二乙醇胺
EAA：聚氧乙烯(2)椰油-脂肪单乙醇胺
<评价发泡性的方法>
制备了表面活性剂组合物在去离子水中稀释至20倍的30mL水溶液，并用柠檬酸调节到给定的pH值。将该水溶液置于内径3cm、装有停止旋塞的300mL餐用圆筒中并在25℃下以10cm的振幅振荡10秒共20次。立即测定泡沫体的体积(mL)。
表1 实施例 对比实施例 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 表 面 活 性 剂 组 合 物 (wt％)组分(a)化合物1 0.18 0.36 0.90 0.90 2.70 0.60化合物2 0.90化合物3 0.90 组分(b)化合物4 0.02 0.03 0.06 0.06 0.18 0.30化合物5 0.06化合物6 0.06化合物7 0.01 0.04 0.04 0.12 0.10化合物8 0.04化合物9 0.04其它表面活性剂AES 11.0 11.0 11.0 9.5 9.5 9.5 9.5 11.0 11.0 9.5 9.5 11.0 11.0LAPB 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0LDMAO 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5MEA 1.0DEA 1.0EAA 1.0 pH 6.0 6.0 6.0 7.5 7.5 7.5 7.5 6.0 6.0 7.5 7.5 6.0 6.0泡沫体积(ml) 237 259 275 259 256 249 264 193 216 231 237 221 191
实施例8-16和对比实施例8-11
使用在表2中示出的组分，制备了具有表2中所示配方的表面活性剂组合物并按照实施例1同样的方式测试发泡性。结果示于表2中。
表2 实施例 对比实施例 8 9 10 11 12 13 14 15 16 8 9 10 11 表 面 活 性 剂 组 合 物(wt％) 组分(a)化合物1 3.0 1.0 2.0 30化合物3 2.0 2.0 3.0 4.0 4.0组分(b)化合物4 0.13 0.04 0.08 0.13化合物6 0.06 0.21 0.35 0.12 0.48其它表面活性剂AES 18.0 19.0 18.0 17.0 18.0 18.0 17.0 16.0 16.0 20.0 18.0 18.0 15.0MEA 2.00EA 4.0EAA 5.0 甘油 0.50 0.50 0.50 0.20 0.30 0.40 0.40泡沫体积(ml) 212 238 246 236 208 219 250 243 257 190 199 198 193
实施例17-20和对比实施例12-16使用在表3中示出的组分，制备了具有如表3中所示的配方的表面活性剂组合物。它的粘度用普通布氏(B型)粘度计在25℃下测定。结果示于表3中。
表3 实施例 对比实施例 17 18 19 20 12 13 14 15 16 表 面 活 性 剂 组 合 物 (wt％) 组分(a)化合物1 5.0化合物3 5.0 5.0 5.0 4.0 组分(b)化合物4 0.20化合物6 0.15 0.35 0.60 其它表面 活性剂AES 15.0 15.0 15.0 15.0 20.0 15.0 15.0 15.0 16.0MEA 5.0DEA 5.0EAA 5.0 甘油 0.50 0.50 0.50 0.50 粘度(mPa·s) 8253 3813 4065 6698 12 1934 1725 163 1938