スルホネート界面活性剤及び製造方法及び使用
新しい界面活性剤、及び当該界面活性剤の製造方法及び用途を提供する。この界面活性剤は、式Ｉの化合物である。
（上記式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は明細書中に規定される通りである）
（上記式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は明細書中に規定される通りである）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は２００９年７月１６日付けで出願された米国仮出願番号６１／２２６，１０９号明細書の優先権を主張する。前記明細書は、これを全体的に参照することにより本明細書中に組み入れられる。
【０００２】
本発明は、新しいスルホネート界面活性剤、新しいスルホネート界面活性剤の組成物、及び当該界面活性剤の製造方法及び使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
アニオン性界面活性剤はよく知られており、例えばクリーナー及び洗剤を含む種々の用途において使用されている。しかし、一般的なアニオン性界面活性剤、例えば線状アルキルベンゼンスルホネート（ＬＡＳ）、及びアルコールスルフェート（例えばナトリウムラウリルスルフェート）は、冷水又は硬水中、及び苛性物質中での溶解度が低い。例えばエピクロロヒドリン、線状アルキルアルコール、及び亜硫酸ナトリウムから調製されたアルキルグリセロールスルホネート（ＡＧＳ）界面活性剤も同様である。このような溶解性不足は、これらの界面活性剤の配合選択肢及び性能を制限する。
【０００４】
高い界面活性を維持しつつ、改善された一連の特性、例えば冷水、硬水、苛性水、及びイオン水中での高い溶解度を有するアニオン性界面活性剤を提供することは、アニオン性界面活性剤にとって依然として難題である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの態様において、本発明は、新規のアニオン性スルホネート界面活性剤を提供する。これらのアニオン性界面活性剤は、式Ｉ：
【０００６】
【化１】
【０００７】
（上記式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は下記で規定される通りである）
の化合物、又はこれらのうちの２種もしくは３種以上の混合物である。
【０００８】
別の態様では、本発明は、式Ｉの１種又は２種以上のアニオン性界面活性剤を含有する配合物を提供する。
【０００９】
さらなる別の態様では、本発明は、式Ｉの界面活性剤を含むクリーニング組成物を提供する。
【００１０】
さらに別の態様では、本発明は、式Ｉのアニオン性界面活性剤又はこれらのうちの２種又は３種以上の混合物を製造する方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の方法によって得ることができる界面活性剤組成物の例を示すグラフである。
【図２】図２は、本発明のものではない界面活性剤と比較した本発明のアニオン性界面活性剤の表面張力の結果を示すグラフである。
【図３】図３は、本発明のものではない界面活性剤と比較した本発明のアニオン性界面活性剤の動的表面張力の結果を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明のものではない界面活性剤と比較した本発明のアニオン性界面活性剤のロスマイルス（Ｒｏｓｓ−Ｍｉｌｅｓ）起泡力試験結果を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明の配合物のクリーニング効率を、比較配合物と比較するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記のように、１つの態様において、本発明は新規のアニオン性界面活性剤を提供する。本発明のアニオン性界面活性剤は、２つのスルホネート基、又は１つのスルホネート基と１つのヒドロキシ基とを、分枝状アルキルエーテル主鎖上に含有する。アニオン性界面活性剤は、他の既知のジスルホネート界面活性剤及びヒドロキシスルホネート（例えばＡＧＳ）界面活性剤と比較して改善された一連の特性を呈し、界面活性剤が種々様々な用途に使用されるのを可能にする。例えば、本発明の界面活性剤は高い水溶性を有し、硬水、電解質、及び苛性溶液に対して高い耐容性を有し、そしてクリーニング組成物中で使用されると、油汚れの除去の際に優れた性能を発揮する。加えて、以下の例によって実証されるように、本発明の界面活性剤は、極めて好ましい水中毒性を示す。
【００１３】
本発明のアニオン性界面活性剤は、
式Ｉ：
【００１４】
【化２】
【００１５】
（上記式中、Ｒは線状又は分枝状Ｃ2−Ｃ22アルキルであり；
Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は独立して、Ｈ又は線状もしくは分枝状Ｃ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4はＨ、ＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+、又はＣＨ2ＯＨであり；
Ｒ5はＯＨ、ＳＯ3-Ｍ+、又は式：
【００１６】
【化３】
【００１７】
の基であり；
Ｒ6はＨ、ＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+、又はＣＨ2ＯＨであり；そして
Ｍ+はＨ+、又は一価又は二価カチオン、例えばナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム、又はアルキル化アンモニウムであり、
Ｒ4及びＲ6のうちの一方はＨであり、そしてＲ4、Ｒ5、又はＲ6のうちの１つ又は２つはＳＯ3-Ｍ+を含有する）
の化合物である。
【００１８】
本発明の界面活性剤を製造するための下記方法は結果として、式Ｉ化合物の混合物を形成することができる。個々の式Ｉ化合物は混合物から単離することができるものの、この工程は必要なものではなく、実際には界面活性剤を混合物の形態で使用することが好ましいことがある。こうして、式Ｉ化合物の混合物である界面活性剤が考えられ、これも本発明の範囲に含まれる。
【００１９】
式Ｉの好ましい化合物は、Ｒが線状Ｃ2−Ｃ22アルキルである式Ｉの化合物である、式Ｉ−１の化合物（又はこれらの混合物）を含む。さらに好ましくは、Ｒは、線状又は分枝状、より好ましくは線状のＣ4−Ｃ16アルキルである。
【００２０】
式Ｉ、及び式Ｉ−１の好ましい化合物は、Ｒ1がＨである式Ｉ、又は式Ｉ−１の化合物である、式Ｉ−２の化合物を含む。
【００２１】
式Ｉ、式Ｉ−１、及び式Ｉ−２の好ましい化合物は、Ｒ2がＨである式Ｉ、式Ｉ−１、又は式Ｉ−２の化合物である、式Ｉ−３の化合物を含む。
【００２２】
式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、及び式Ｉ−３の好ましい化合物は、Ｒ3がＨである式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、又は式Ｉ−３の化合物である、式Ｉ−４の化合物を含む。
【００２３】
式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、及び式Ｉ−４の好ましい化合物は、Ｒ4がＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+、又はＣＨ2ＯＨである式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、又は式Ｉ−４の化合物である、式Ｉ−５の化合物を含む。１つの態様では、Ｒ4は好ましくはＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+である。別の態様では、Ｒ4は好ましくはＣＨ2ＯＨである。
【００２４】
式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、式Ｉ−４、及び式Ｉ−５の好ましい化合物は、Ｒ5がＯＨ、又はＳＯ3-Ｍ+である式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、式Ｉ−４、又は式Ｉ−５の化合物である、式Ｉ−６の化合物を含む。１つの態様では、Ｒ5は好ましくはＳＯ3-Ｍ+である。別の態様では、Ｒ5は好ましくはＯＨである。
【００２５】
式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、式Ｉ−４、式Ｉ−５、及び式Ｉ−６の好ましい化合物は、Ｒ6がＨである式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、式Ｉ−４、式Ｉ−５、又は式Ｉ−６の化合物である、式Ｉ−７の化合物を含む。
【００２６】
式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、式Ｉ−４、式Ｉ−５、式Ｉ−６、及び式Ｉ−７の好ましい化合物は、Ｍ+がＨ+、又は一価カチオンである式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、式Ｉ−４、式Ｉ−５、式Ｉ−６、又は式Ｉ−７の化合物である、式Ｉ−８の化合物を含む。さらに好ましくは、Ｍ+はＨ+、Ｎａ+、Ｋ+、アンモニウム、又はアルキル化アンモニウムである。特に好ましいのはＮａ+である。
【００２７】
式Ｉの好ましい化合物はさらに、式ＩＩ：
【００２８】
【化４】
【００２９】
（上記式中、Ｒは線状又は分枝状Ｃ2−Ｃ22アルキルであり；
Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は独立して、Ｈ又は線状もしくは分枝状Ｃ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4はＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+、又はＣＨ2ＯＨであり；
Ｒ5はＯＨ、又はＳＯ3-Ｍ+であり；そして
Ｍ+はＨ+、又は一価又は二価カチオンであり、Ｒ4及びＲ5のうちの一方又は両方がＳＯ3-Ｍ+を含有する）
の化合物を含む。
【００３０】
式ＩＩの好ましい化合物は、Ｒが線状Ｃ2−Ｃ22アルキルである式ＩＩの化合物である、式ＩＩ−１の化合物を含む。さらに好ましくは、Ｒは、線状又は分枝状、より好ましくは線状のＣ4−Ｃ16アルキルである。
【００３１】
式ＩＩ、及びＩＩ−１の好ましい化合物は、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3がそれぞれＨである式ＩＩ、又はＩＩ−１の化合物である、式ＩＩ−２の化合物を含む。
【００３２】
式ＩＩ、式ＩＩ−１、及び式ＩＩ−２の好ましい化合物は、Ｒ4がＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+であり、そしてＲ5がＯＨである式ＩＩ、式ＩＩ−１、又は式ＩＩ−２の化合物である、式ＩＩ−３の化合物を含む。
【００３３】
式ＩＩ、式ＩＩ−１、及び式ＩＩ−２の好ましい化合物は、Ｒ4がＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+であり、そしてＲ5がＳＯ3-Ｍ+である式ＩＩ、式ＩＩ−１、又は式ＩＩ−２の化合物である、式ＩＩ−４の化合物を含む。
【００３４】
式ＩＩ、式ＩＩ−１、式ＩＩ−２、式ＩＩ−３、及び式ＩＩ−４の好ましい化合物は、Ｍ+がＨ+、又は一価カチオンである、式ＩＩ、式ＩＩ−１、式ＩＩ−２、式ＩＩ−３、又は式ＩＩ−４である式ＩＩ−５の化合物を含む。さらに好ましくは、Ｍ+はＨ+、Ｎａ+、Ｋ+、アンモニウム、又はアルキル化アンモニウムである。特に好ましいのはＮａ+である。
【００３５】
本発明のいくつかの態様の場合、式Ｉの化合物は式ＩＩＩ：
【００３６】
【化５】
【００３７】
（上記式中、Ｒは線状又は分枝状Ｃ2−Ｃ22アルキルであり；
Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は独立して、Ｈ又は線状もしくは分枝状Ｃ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ5はＯＨ、又はＳＯ3-Ｍ+であり；
Ｒ6はＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+、又はＣＨ2ＯＨであり；そして
Ｍ+はＨ+、又は一価又は二価カチオンであり、Ｒ5及びＲ6のうちの一方又は両方がＳＯ3-Ｍ+を含有する）
を有する。
【００３８】
式ＩＩＩの好ましい化合物は、Ｒが線状Ｃ2−Ｃ22アルキルである式ＩＩＩの化合物である、式ＩＩＩ−１の化合物を含む。さらに好ましくは、Ｒは、線状又は分枝状、より好ましくは線状のＣ4−Ｃ16アルキルである。
【００３９】
式ＩＩＩ、及びＩＩＩ−１の好ましい化合物は、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3がそれぞれＨである式ＩＩＩ、又はＩＩＩ−１の化合物である、式ＩＩＩ−２の化合物を含む。
【００４０】
式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、及び式ＩＩＩ−２の好ましい化合物は、Ｒ5がＯＨであり、そしてＲ6がＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+である式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、又は式ＩＩＩ−２の化合物である、式ＩＩＩ−３の化合物を含む。
【００４１】
式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、及び式ＩＩＩ−２の好ましい化合物は、Ｒ5がＳＯ3-Ｍ+であり、そしてＲ6がＣＨ2ＯＨである式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、又は式ＩＩＩ−２の化合物である、式ＩＩＩ−４の化合物を含む。
【００４２】
式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、及び式ＩＩＩ−２の好ましい化合物は、Ｒ5がＳＯ3-Ｍ+であり、そしてＲ6がＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+である式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、又は式ＩＩＩ−２の化合物である、式ＩＩＩ−５の化合物を含む。
【００４３】
式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、式ＩＩＩ−２、式ＩＩＩ−３、式ＩＩＩ−４、及び式ＩＩＩ−５の好ましい化合物は、Ｍ+がＨ+、又は一価カチオンである、式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、式ＩＩＩ−２、式ＩＩＩ−３、式ＩＩＩ−４、又は式ＩＩＩ−５の化合物である、式ＩＩＩ−６の化合物を含む。さらに好ましくは、Ｍ+はＨ+、Ｎａ+、Ｋ+、アンモニウム、又はアルキル化アンモニウムである。特に好ましいのはＮａ+である。
【００４４】
本発明の好ましいアニオン性界面活性剤は、表１に示された化合物を含む：
【００４５】
【表１−１】
【００４６】
【表１−２】
【００４７】
【表１−３】
【００４８】
表１に示された２−位置におけるアルキル鎖の置換に加えて、アルキル鎖の他の第２級炭素のうちのいずれかで置換が生じている構造も好ましい。さらに好ましいのは、このような化合物の異性体混合物である。
【００４９】
上述のように、本発明の界面活性剤の製造方法は、結果として、個々の化合物に分離する必要なしに、直接に界面活性剤として任意に使用できる式Ｉ化合物の混合物を形成することができる。
【００５０】
例えば、１つの好ましい混合物は、１つのスルホネート基及び１つのヒドロキシ基を含有する式Ｉ化合物；及び２つのスルホネート基を含有する式Ｉ化合物を含む。さらなる例は、式ＩＩ−３の化合物、及び式ＩＩ−４の化合物を含む組成物である。図１は、さらなる非制限的例を示している。
【００５１】
別の好ましい組成物は、アルキル主鎖（Ｒ、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3と、これらが結合される炭素とによって形成される）が、少なくとも２つの異なる第２級炭素においてエーテルによって置換されている２種又は３種以上の式Ｉ化合物を含む異性体混合物を含む。
【００５２】
別の態様において、本発明は、式Ｉのアニオン性界面活性剤を製造する方法を提供する。１つの態様の場合、この方法は、
（ａ）式Ａ：
【００５３】
【化６】
【００５４】
（上記式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は上記で規定された通りであり；そして
Ｒ7はＨ、又はＣＨ2Ｘであり、Ｒ8はＸであり、そしてＲ9はＨ、又はＣＨ2Ｘであり、Ｒ7又はＲ9の一方はＨであり；そして
ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩ（好ましくはＣｌ）である）
のエーテル化合物を用意する工程；そして
（ｂ）式Ｉ化合物を提供するために、スルホン化条件下で式Ａのエーテル化合物をスルホン化する工程を含む。
【００５５】
式Ａのエーテル化合物は、２００９年４月２７日付けで出願された、同一出願人による米国特許出願番号１２／４３０，１７１号明細書（全体的に参照することにより本明細書中に組み込まれる）に記載されているように調製されてよい。一般に、合成は、酸性エーテル化触媒の存在においてアルコール化合物とオレフィンとを反応させることを含む。典型的には、等モル又は僅かに過剰のオレフィンを使用する。溶媒は使用してよいが、必要というわけではない。反応は高温、例えば５０〜１５０℃で行ってよい。一旦所望の量のエーテル化合生成物が形成されたら（例えばガスクロマトグラフィによって検出する）、反応混合物を冷却し、そしてこれにコンベンショナルなワークアップを施す。例えば、均一酸触媒を除去するために、冷却された混合物を、重炭酸塩及び／又は塩化物塩を含有する水に添加し、そしてエーテル化合物を含有する混合物の有機液層を取り出す。エーテル化合物は、周知の技術、例えば蒸留によってさらに精製してよい。
【００５６】
上記合成のアルコールは一般に下記式：
【００５７】
【化７】
【００５８】
（上記式中、Ｒ7、Ｒ8、及びＲ9は上記で規定した通りである）
を有する。
【００５９】
合成のための好ましいアルコールは、１，３−ジハロ−２−プロパノール、及び２，３−ジハロプロパノール、及びこれらの混合物を含む。特に好ましいのは、１，３−ジクロロ−２−プロパノール、及び２，３−ジクロロプロパノール、及びこれらの混合物である。
【００６０】
上記合成において使用するためのオレフィンは好ましくは、炭素原子数４〜２２の線状又は分枝状アルファ−オレフィン（すなわち１−アルケン）、又は内部及び／又は第三オレフィン異性体と一緒に４〜２２の炭素原子を含有する線状又は分枝状１−アルケンの異性体の混合物である。好ましくは、アルケンは線状であり、炭素原子数が６〜１８である。特に好ましいアルファ−オレフィンの非限定的な例は：１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、１−トリデセン、１−テトラデセン、１−ペンタデセン、１−ヘキサデセン、１−ヘプタデセン、１−オクタデセン、１−ノナデセン、１−エイコセン、又はこれらのうちの２種又は３種以上の混合物を含む。
【００６１】
酸性エーテル化触媒と接触させるとオレフィンを異性体化することができるので、アルファ−オレフィンを使用することは必要でなく、そして、炭素原子数４〜２２の内部オレフィン、又は線状又は分枝状アルケンの異性体の混合物も使用に適している。好適な内部オレフィンの非限定的な例は、２−ブテン、２−ペンテン、２−ヘキセン、３−ヘキセン、２−ヘプテン、３−ヘプテン、２−オクテン、３−オクテン、４−オクテン、２−ノネン、３−ノネン、４−ノネン、２−デセン、３−デセン、４−デセン、５−デセン、など、又はこれらのうちの２種又は３種以上の混合物を含む。
【００６２】
エーテル化合物の合成の際に使用するのに適した酸性エーテル化触媒の一例としては、酸性イオン交換樹脂、例えばＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＤＯＷＥＸ ＤＲ−２０３０、粘土、ゼオライト、スルホン化ポリスチレンビーズ、及び不均一表面上に固定化された酸、例えばシリカビーズ上のテトラフルオロエタンスルホン酸、ブレンステッド酸、例えばｔｒｉｆｌｉｃ（トリフルオロメタンスルホン）酸、メタンスルホン酸、又は硫酸、ルイス酸、例えばＢＦ3及びその誘導体（例えば二水和物又はエーテル）、及びトリメチルシリルトリフレートが挙げられる。触媒と反応物質との比はさほど重要ではなく、一般に、所望の反応速度を得るように調節される。好ましくは、触媒は、エーテル化反応を容易にするために、プロセス中、約５０〜１５０℃の温度にある。
【００６３】
プロセスの工程（ｂ）は、式Ｉ化合物を提供するために、スルホン化条件下でエーテル化合物をスルホン化することである。典型的には、エーテル化合物を、スルホン化剤、例えば亜硫酸ナトリウム、又は亜硫酸ナトリウムと炭酸ナトリウムとの組み合わせと接触させる。反応は水中で行われてよく、典型的には高い温度及び圧力、例えば１５０〜２２０℃で、１００〜３５０ｐｓｉｇで実施される。反応が生じるのに十分な時間（例えば２４時間）に続いて、反応混合物を冷却し、周囲条件まで減圧し、そして次いでこれにコンベンショナルなワークアップを施す。式Ｉ化合物を必要に応じてさらに精製する。コンベンショナルな技術、例えば抽出、濾過、クロマトグラフィ、及び／又は結晶化を用いて精製を行うことができる。所望の場合には、例えば過酸化水素を添加することにより、過剰の亜硫酸塩を酸化して硫酸塩にすることができる。
【００６４】
スルホン酸塩官能基を導入する他の典型的な方法、例えばエーテル化合物を硫化物、又はポリ硫化物と反応させ、次いで酸化させるという方法を、式Ｉ化合物を発生させるために用いてもよい。
【００６５】
本発明のアニオン性界面活性剤は、上記二官能性ハロゲン化エーテル出発材料（式Ａ）から調製することができる。両ハロゲンをスルホン化剤によって置換する場合、ジスルホネート化合物が形成される。置換及び加水分解の両方が行われる場合には、ヒドロキシスルホネートが形成される。なお、ヒドロキシスルホネートは、直接置換によって生じることができ、或いは、スルホン化条件下で容易に加水分解され、従って反応混合物中では検出されないスルホン中間体を介して生じることもできる。
【００６６】
本発明のアニオン性界面活性剤が式Ｉ化合物の混合物を含む場合、混合物の組成は、アルキル鎖長、反応温度、塩基度、及び試薬ローディング量を含むスルホン化反応条件を変えることによって制御することができる。こうして、界面活性剤生成物の特徴及び特性は、所望の用途のニーズに合致するように調整することができる。本発明のプロセスによって得ることができる種々様々な界面活性剤組成物の非限定的な例が図１に示されている。また加水分解によって形成される副生成物アルキルアルコール（すなわちＣ１２界面活性剤例の場合にはドデカノール）のレベルも図１に示されている。
【００６７】
式Ａのエーテル化合物から調製するのに加えて、アルキルグリセリルエーテルスルホネート（ＡＧＳ）界面活性剤を形成するために一般に用いられるのと同様の方法によって、本発明のアニオン性界面活性剤のいくつか（具体的には１つのスルホネート基と１つのヒドロキシ基とを含有する界面活性剤）を調製することもできる。典型的には、このような方法は；ａ）エポキシ化合物を形成するためにアルコールとエピクロロヒドリンとを反応させ；そしてｂ）ヒドロキシモノスルホネートを形成するためにスルホン化することを含む。
【００６８】
式Ｉのアニオン性界面活性剤は、界面活性剤の存在が所望されるか又は必要とされる種々様々な組成物及び用途において使用されてよい。非限定的な例を挙げるならば、界面活性剤は洗濯洗剤、ペイント及び塗料配合物、エマルジョン重合剤又は配合物、家庭用及び工業用クリーナー、農業用配合物、ラテックス配合物、環境復旧剤、油田用化学薬品、石油増進回収剤、ガス処理配合物、布地処理剤及び仕上げ剤、紙パルプ処理剤、香料可溶化剤配合物、金属作業流体、例えば切削流体、及びパーソナルケア製品（スキンケア及びヘアケア製品、例えばシャンプー）、などとして、又はこれらの中に使用されてよい。これらの用途に使用されるべき式Ｉの化合物の量及び組成は、用途及び所望の結果に応じて変化し、過度の実験なしに当業者によって決定することができる。一般に、界面活性剤として式Ｉ化合物を含む組成物は、組成物の総重量を基準として、少なくとも約０．０１重量パーセントの界面活性剤を含有することになる。
【００６９】
好ましい態様の場合、式Ｉの界面活性剤は、クリーニング組成物、例えば洗濯洗剤中に使用される。産業界及び消費者がクリーニング組成物に関して目下直面する問題点の１つは、油汚れを除去する効率が不足していることである。この効率不足は、クリーニングが室温で、且つ／又は硬水の存在において行われる場合に一層顕著である。別の問題点は、金属イオン、例えばカルシウム及びマグネシウムの存在におけるアニオン性界面活性剤の不安定性である。
【００７０】
式Ｉのアニオン界面活性剤は前述の問題点に対処する。具体的には、界面活性剤は、油汚れの除去に優れた性能を発揮し、カルシウム・イオン及びマグネシウム・イオンの存在において可溶性である。油汚れに加えて、本発明の界面活性剤を含有するクリーニング組成物は、例えば粒子状汚れ、酸化性汚れ、有機及び無機汚れを含む他のタイプの汚染物を除去するために使用することもできる。
【００７１】
クリーニング組成物中に使用されるべき式Ｉの界面活性剤量は、当業者によって容易に決定することができる。例えば、その量は、クリーニング組成物の総重量を基準として、典型的には約０．０１重量％〜３０重量％、好ましくは１重量％〜２０重量％である。実際の使用時、例えば洗濯用途では、クリーニング組成物を洗浄時間前又は洗浄時間中に水で希釈することにより、式Ｉ界面活性剤の０．０１重量％〜５重量％、好ましくは０．０１重量％〜１重量％、及びより好ましくは０．０１重量％〜０．５重量％の濃度を提供することが一般に好ましい。
【００７２】
クリーニング組成物は、例えば他のアニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、酵素、溶剤、ヒドロトロープ、ビルダー、増粘剤、キレート剤、香料、色素、乳白剤、蛍光増白剤、漂白剤、及びｐＨ緩衝剤から選択された１種又は２種以上の追加の添加剤を含む、このような組成物中に一般に使用される他の添加剤を任意選択的に含有してよい。組成物中の好ましいｐＨ４〜１４を維持するために、緩衝剤を使用するのが典型的である。
【００７３】
このような任意選択の添加剤が存在する場合、その量は次の通りであるのが好ましい；０．０１％〜５０％、好ましくは０．０１％〜２５％、より好ましくは１％〜２０％のアニオン性界面活性剤；０．０１％〜２０％、好ましくは０．０１％〜１５％、より好ましくは０．５％〜１０％の非イオン性界面活性剤；０．０１％〜２０％、好ましくは０．０１％〜１５％、より好ましくは０．５％〜１０％のカチオン性界面活性剤；０．０１％〜２０％、好ましくは０．０１％〜１５％、より好ましくは０．５％〜１０％の両性界面活性剤；０．０００１％〜６％の酵素；０．０１％〜２０％、好ましくは０．０１％〜１５％、より好ましくは０．５％〜１０％の溶剤；１％〜６０％のビルダー；０．１％〜２０％のキレート剤；及び０．１％〜１５％、好ましくは０．５％〜１０％のヒドロトロープ。
【００７４】
上記のように、本発明は、改善された一連の特性を呈する新しいアニオン性界面活性剤を提供し、これらの界面活性剤が種々様々な用途に使用されるのを可能にする。このような特性は、低い水中毒性、高い水溶性、硬水、電解質、及び苛性溶液に対する高い耐容性を含み、そしてクリーニング組成物中で使用されると、油汚れの除去の際に優れた性能を発揮する。
【００７５】
下記例は本発明の一例であって、本発明の範囲を限定しようとするものではない。特に断りのない場合には、本明細書中に使用される比、パーセンテージ、部などは重量で表される。
【実施例】
【００７６】
例１
１，３−ジクロロ−２−プロパノールによるアルファ−オレフィンのエーテル化
式Ｉ化合物の前駆体である模範的なエーテル化合物を、下記プロトコルによって調製することができる。
樹脂ビーズを保持するためのグラスウール栓を有する底部ドレン・ディーン・スターク・トラップに、１６．２ｇのＤＯＷＥＸ ＤＲ−２０３０樹脂を装入する。樹脂を１１．５ｇの１，３−ジクロロ−２−プロパノールで湿潤し、この装置を１Ｌ丸底フラスコに取り付ける。フラスコに１．１モルのアルファ−オレフィン、及び１３９．７ｇの１，３−ジクロロ−２−プロパノールを装入する（全部で１．１７モル）。真空を施し、そして１Ｌフラスコからの蒸留物を、加熱された樹脂を含有するディーン・スターク・トラップ内に凝縮し、そして１Ｌフラスコに戻すように、丸底フラスコを加熱する。１Ｌフラスコ内の温度は、蒸留を続けるにつれて上昇する。反応混合物を蒸留によって精製することにより、アルキル１，３−ジクロロプロピルエーテルをもたらす。
【００７７】
例２
亜硫酸ナトリウム／メタ−亜硫酸水素ナトリウムを用いたスルホネートの調製
本発明の模範的な界面活性剤を次のプロトコルによって形成することができる。2L Parr反応器に０．４５６モルのアルキル１，３−ジクロロプロピルエーテル（例１から）、０．７８３モルの亜硫酸ナトリウム、０．１８０モルのメタ−亜硫酸水素ナトリウム、０．２８９モルの炭酸ナトリウム、及び５９０ｇの水を装入する。窒素フラッシュ及び圧力チェックに続いて、システムを２０時間にわたって２００℃まで加熱する。この温度に達したあとの圧力は２５０ｐｓｉｇである。溶液を周囲温度まで冷却し、そして取り出すことにより反応生成物をもたらす。
【００７８】
例３
１，３−ジクロロ−２−プロパノールを用いた１−ドデセンのエーテル化
実質的に例１に記載されたプロトコルに従って形成されるエーテルを次のように製造した。２Ｌ反応蒸留装置をここに記載するように組み立てた。磁気攪拌器を備えた２Ｌ丸底フラスコを加熱マントル内に装着し、そして蒸留物受容体に接続した。磁気攪拌器及び温度プローブを含有するサイドアーム蒸留物受容体内に蒸留物を凝縮した。蒸留物受容体と２Ｌフラスコとの間の弁付きラインが、蒸留物受容体内に公称容積約１００ｍＬを与えた。触媒床を提供するためにそれぞれの端部に９０μｍのスクリーンフィルタを備えた長さ２１インチ及び直径３／４インチのステンレス鋼管へ、蒸留物受容体の底部から液体をポンプ供給した。触媒含有管を覆うジャケット・システムを、再循環熱油浴を使用して加熱した。触媒床の出口は、液体を蒸留物受容体に戻した。反応蒸留が１０〜３００ｔｏｒｒの圧力で行われ得るように、システムを真空ポンプに接続した。２Ｌ反応蒸留装置の触媒床には、６０ｇのＤＯＷＥＸ ＤＲ−２０３０を装入した。２Ｌ容器に６８４．７２ｇ（５．３０４モル）の１，３−ジクロロ−２−プロパノール及び８４３．０５ｇ（５．００９モル）の１−ドデセンを装入した。真空を２２ｔｏｒｒに調節し、そして初期温度７９℃で蒸留をもたらすように、蒸気温度７０℃で２Ｌ容器を加熱した。触媒床を出る反応生成物中の温度を８０〜８８℃にするために、触媒床油浴を１１０℃に設定した。凝縮器温度は約−１１℃〜−５℃であった。蒸留物受容体温度は６３〜６９℃であった。さらに加熱するにつれて、底部温度は１９２℃に達し、オーバーヘッド温度は８０℃であった。混合物を冷却し、そして取り出した。蒸留物受容体内及び触媒床内の溶液（９６．３０ｇ、ローディングされた質量の６．３％）を廃棄した。２Ｌ容器内の溶液（１３０２．３３ｇ、ローディングされた質量の８５．２％）をＧＣ分析によって分析した（１．８０３面積％、１．１０重量％のドデセン、０．７０８面積％、０．４８重量％のドデカノール、０．０１面積％、０．０３重量％の１，３−ジクロロ−２−プロパノール、８９．８４３面積％、８８．７１重量％のＣ１２ １，３−ジクロロプロピルエーテル）。一部（１２９８．０１）を２Ｌ丸底フラスコにローディングし、そして、還流スプリッタを載置された１４インチ真空ジャケット付きＶｉｇｒｅｕｘカラムを使用して０．２〜０．６ｔｏｒｒで蒸留することによりこれを精製した。オーバーヘッド温度２５〜１０５℃、底部温度１４６〜１８９℃で１５：１の還流比を用いて、最初の留分（３０．３６ｇ）を捕集した。オーバーヘッド温度１０４〜１１８℃、底部温度１９０〜２２０℃で１５：１の還流比を用いて生成物留分を捕集することにより、１２１７．８８ｇ（４．０９モル）の、ドデカンの１，３−ジクロロプロピルエーテルをもたらした（１，３−ジクロロプロパン−２−イルオキシドデカン、９４．８面積％のＣ１２ ＤＣＰエーテル、位置異性体の混合物、９３．８％蒸留収率）。４２．１０ｇの残留物が蒸留ボトムとして残った。
【００７９】
例４
含水亜硫酸ナトリウムを用いたＣ６スルホネート反応生成物の調製
出発材料の適切な置換を用いて事実上例３に記載されているように調製された４４．４８ｇ（０．２０９モル）の１，３−ジクロロプロパン−２−イルオキシヘキサン、６８．７ｇ（０．５４５モル）の亜硫酸ナトリウム、３．０６ｇ（０．０２９モル）の炭酸ナトリウム、及び２５１．２５ｇの脱イオン水を２Ｌ Ｐａｒｒ反応器に装入した。窒素フラッシュ及び圧力チェックに続いて、システムを２４時間にわたって１７０℃に加熱した。結果として生じた圧力は１３０ｐｓｉｇであった。溶液を周囲温度まで冷却することにより、３３８．６９ｇの溶液を提供した。溶液を酢酸エチル（１７３．７ｇ、次いで４５．０ｇ）で抽出し、そして合体された上側の酢酸エチル相を蒸発させて１．５９ｇの残留物を形成した。残留物のＧＣ分析では、これが１８重量％のＣ６ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルを含有することが判った。水溶液を濾過し、そして部分的に濃縮することにより、２６７．９５ｇの溶液をもたらした。ＮＭＲ分析では、１７重量％（０．１３５モル、理論値の６５％）のナトリウム２−（ヘキシルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート（Ｃ６ジスルホネート）及び２．６重量％（０．０２６モル、理論値の１２％）のナトリウム２−（ヘキシルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート（Ｃ６ モノスルホネート）が見いだされた。
【００８０】
例５
亜硫酸ナトリウム／メタ−亜硫酸水素ナトリウムを用いたＣ８スルホネートの調製
実質的に例２に記載されたプロトコルに従って形成される本発明の界面活性剤を、次のように生成した。2L Parr反応器に、出発材料の適切な置換を用いて実質的に例３に記載されているように調製された１５６．０ｇ（０．６４６モル）の１，３−ジクロロプロパン−２−イルオキシオクタン、１３７．１ｇ（１．０９モル）の亜硫酸ナトリウム、４８．１（０．２５３モル）のメタ−亜硫酸水素ナトリウム、５３．８８ｇ（０．５０８モル）の炭酸ナトリウム、及び６００．０ｇの水を装入した。窒素フラッシュ及び圧力チェックに続いて、システムを２０時間にわたって１８０℃まで加熱した。この温度で圧力は１５０ｐｓｉｇであり、そして一晩で１９０ｐｓｉｇまで上昇させた。溶液を周囲温度まで冷却し、そして取り出すことにより、上側に褐色油層を有する淡褐色反応生成物９４４．１８ｇをもたらした。ｐＨは７．１４であった。水性溶液のＨＰＬＣ分析では、１５．３重量％（０．３８１モル、理論値の５９．０％）のＣ８ジスルホネート（ナトリウム２−（オクチルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート）及び４．１重量％（０．２０６モル、理論値の２１％）のＣ８モノスルホネート（ナトリウム２−（オクチルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート）が見いだされた。全反応生成物のうちの２４．７０ｇの部分を取り出して１２．７３ｇの酢酸エチルで抽出した。１１．５５ｇの有機相のＧＣ分析では、０．４１８重量％のオクタノール（９４４．１８ｇの溶液中１．８８ｇ、０．０１１９モル、装入されたＣ８ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１．８モル％）、及び３．７５重量％のＣ８ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテル及びＣ８オレフィンの二量体生成物（ヘキサデセン異性体）（９４４．１８ｇの溶液中１６．９ｇ、装入されたＣ８ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１０．８重量％）が見いだされた。
【００８１】
例６
亜硫酸ナトリウム／メタ−亜硫酸水素ナトリウムを用いたＣ１０スルホネートの調製
出発材料（１３８．６ｇの１，３−ジクロロ−２−プロパン−２−イルオキシデカン、１１２．５ｇの亜硫酸ナトリウム、３９．０ｇのメタ−亜硫酸水素ナトリウム、３４．５２ｇの炭酸ナトリウム、及び５５０．４３ｇの水、１９０℃、２０時間）の適切な置換を用いて、実質的に上述のプロトコルに従って化合物を形成した。反応に続いて、反応混合物を周囲温度まで冷却し、そして取り出すことにより、淡褐色反応生成物８２６．５ｇをもたらした。ｐＨは７．１１であった。水性溶液のＨＰＬＣ分析では、１４．３重量％（０．２９２モル、理論値の５６．６％）のＣ１０ジスルホネート（ナトリウム２−（デシルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート）及び５．４重量％（０．１３９モル、理論値の２７．０％）のＣ１０モノスルホネート（ナトリウム２−（デシルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート）が見いだされた。１８．４４ｇの部分を取り出して６．４５ｇの酢酸エチルで抽出した。５．０６ｇの有機相のＧＣ分析では、０．６６２重量％のデセン（８２６．５ｇの溶液中１．５０ｇ、装入されたＣ１０ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１．１％）、及び１．４４重量％のデカノール（８２６．５ｇの溶液中３．２６ｇ、０．０２０６モル、装入されたＣ１０ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの４．０モル％）、１．１５重量％のＣ１０ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテル（８２６．５ｇの溶液中２．６０ｇ、装入されたＣ１０ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１．９％）、及び０．６１５重量％のＣ１０オレフィン二量体生成物エイコセン（８２６．５ｇの溶液中１．３９ｇ、装入されたＣ１０ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１重量％）が見いだされた。
【００８２】
例７
亜硫酸ナトリウム／メタ−亜硫酸水素ナトリウムを用いたＣ１２スルホネートの調製
出発材料（１３５．５ｇの１，３−ジクロロ−２−プロパン−２−イルオキシデカン、９８．６６ｇの亜硫酸ナトリウム、３４．１８ｇのメタ−亜硫酸水素ナトリウム、３０．６６ｇの炭酸ナトリウム、及び５９０ｇの水、２００℃、２０時間）の適切な置換を用いて、実質的に上述のプロトコルに従って化合物を形成した。反応に続いて、反応混合物を周囲温度まで冷却し、そして取り出すことにより、淡褐色反応生成物８６５．３ｇをもたらした。ｐＨは７．７５であった。水性溶液のＨＰＬＣ分析では、９．１４重量％（０．１８３モル、理論値の４０％）のナトリウム２−（ドデカニルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート）（Ｃ１２ジスルホネート）及び５．６９重量％（０．１４２モル、理論値の３１％）のナトリウム２−（ドデカニルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート（Ｃ１２モノスルホネート）が見いだされた。１０．４ｇの部分を取り出して４．００ｇの酢酸エチルで抽出した。２．７７ｇの有機相のＧＣ分析では、０．２重量％のドデセン（８６５．３ｇの溶液中０．４６ｇ、装入されたＣ１２ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの０．３４％）、１．９８重量％のデカノール（８６５．３ｇの溶液中４．５６ｇ、０．０２４５モル、装入されたＣ１２ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの５．４モル％）、及び１．３５重量％のＣ１２ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテル（８６５．３ｇの溶液中３．１１ｇ、装入されたＣ１２ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの２．３％）が見いだされた。
【００８３】
例８
亜硫酸ナトリウム／メタ−亜硫酸水素ナトリウムを用いたＣ１４スルホネートの調製
出発材料（１６０．８ｇの１，３−ジクロロ−２−プロパン−２−イルオキシテトラデカン、１０８．５３ｇの亜硫酸ナトリウム、３７．４６ｇのメタ−亜硫酸水素ナトリウム、３５．１４ｇの炭酸ナトリウム、及び８２８．５ｇの水、２０３℃、２０時間）の適切な置換を用いて、実質的に上述のプロトコルに従って化合物を形成した。反応に続いて、反応混合物を周囲温度まで冷却し、そして取り出すことにより、黄色反応生成物１１５６．０ｇをもたらした。ｐＨは６．６７であった。水性溶液のＨＰＬＣ分析では、７．１９重量％（０．１８１モル、理論値の３７％）のＣ１４ジスルホネート（ナトリウム２−（テトラデシルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート）及び５．７０重量％（０．１７６モル、理論値の３６％）のＣ１４モノスルホネート（ナトリウム２−（テトラデシルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート）が見いだされた。１９．８０ｇの部分を取り出して８．７６ｇの酢酸エチルで抽出した。７．０６ｇの有機相のＧＣ分析では、０．２９重量％のテトラドデセン（１１５６ｇの溶液中１．１８ｇ、装入されたＣ１４ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの０．７３％）、１．９９重量％のテトラデカノール（１１５６ｇの溶液中８．２ｇ、０．０３８３モル、装入されたＣ１４ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの７．７モル％）、及び１．５３重量％のＣ１４ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテル（１１５６ｇの溶液中６．３ｇ、装入されたＣ１４ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの３．９％）が見いだされた。
【００８４】
例９
亜硫酸ナトリウム／メタ−亜硫酸水素ナトリウムを用いたＣ１６スルホネートの調製
出発材料（８７．１０ｇの１，３−ジクロロ−２−プロパン−２−イルオキシヘキサデカン、５３．５７ｇの亜硫酸ナトリウム、１９．８３ｇのメタ−亜硫酸水素ナトリウム、１９．１１ｇの炭酸ナトリウム、及び５５８．４４ｇの水、２０７℃、３１時間）の適切な置換を用いて、実質的に上述のプロトコルに従って化合物を形成した。反応に続いて、反応混合物を周囲温度まで冷却し、そして取り出すことにより、乳化反応混合物６７７ｇ（ローディングされた質量の９１．７％）をもたらした。エマルジョンの一部が反応器の壁に残った。９．５８９１ｇの部分を８６．３０ｇの水で希釈することによって提供される透明溶液のＨＰＬＣ分析では、３．３９重量％のＣ１６ジスルホネート（ナトリウム２−（ヘキサデシルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート）（７３８ｇの生成物溶液中０．０５１モルに相当、又は２０．８モル％）、及び４．７４重量％のＣ１６モノスルホネート（ナトリウム２−（ヘキサデシルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート）（７３８ｇの生成物溶液中０．０８７モルに相当、又は３５．３モル％）、が見いだされた。生成混合物の３８．４１ｇの部分を１９．０４ｇの酢酸エチルで希釈すると、２つの透明な相がもたらされた。上側の１６．８０ｇの有機相のＧＣ分析では、０．６１９重量％のヘキサドデセン（７３８ｇの反応生成物溶液中２．０ｇ、装入されたＣ１６ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの２．３％）、２．２８重量％のヘキサデカノール（７３８ｇの反応生成物溶液中７．３５ｇ、０．０３０３モル、装入されたＣ１６ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１２．２モル％）、及び０．５７重量％のＣ１６ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテル（７３８ｇの反応生成物溶液中１．８５ｇ、装入されたＣ１６ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの２．１モル％）が見いだされた。
【００８５】
例１０
亜硫酸ナトリウム／メタ−亜硫酸水素ナトリウムを用いたＣ１８スルホネートの調製
出発材料（１０７．３６ｇの１，３−ジクロロ−２−プロパン−２−イルオキシオクタデカン、６２．２ｇの亜硫酸ナトリウム、２１．７４ｇのメタ−亜硫酸水素ナトリウム、２１．０８ｇの炭酸ナトリウム、及び５８４．７ｇの水、２１２℃、２４時間）の適切な置換を用いて、実質的に上述のプロトコルに従って化合物を形成した。反応に続いて、反応混合物を周囲温度まで冷却し、そして取り出すことにより、極めて高粘度の白色エマルジョン６０７．５４ｇ（ローディングされた質量の７６．２％）をもたらした。エマルジョンの一部が反応器の壁に残った。生成混合物の２８１．５５ｇの部分を３０７．１４ｇの酢酸エチル及び２５４ｇの水で希釈すると、２つの透明な相がもたらされた。上側の有機相（２８８．２５ｇ）を蒸発させて１３．３６ｇの残留物を形成した。残留物のＧＣ分析では、９．９７重量％のオクタデセン（７９７ｇの反応生成物中３．７９ｇ、装入されたＣ１８ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの３．５％）、３６．３２重量％のオクタデカノール（７９７ｇの反応生成物中１３．８１ｇ、０．０５０４モル、装入されたＣ１８ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１７．９モル％）、及び４７．５２重量％のＣ１８ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテル（７９７ｇの反応生成物中１８．１ｇ、装入されたＣ１８ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１６．８％）が見いだされた。反応生成物の５．５０ｇの部分を４４．１６ｇの水、及び５．３４ｇの２−プロパノールで希釈することにより、濁った溶液（１:１０希釈）を提供した。溶液のＨＰＬＣ分析では、反応生成物が３．２５重量％のＣ１８ジスルホネート（ナトリウム２−（オクタデシルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート）（７９７ｇの生成物溶液中０．０５０１モルに相当、又は１７．８モル％）、及び４．４７重量％のＣ１８モノスルホネート（ナトリウム２−（オクタデシルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート）（７９７ｇの生成物溶液中０．０８２８モルに相当、又は２９．５モル％）を含有することを見いだした。
【００８６】
例１１
個々の界面活性剤成分の単離
個々の界面活性剤成分は本発明のスルホネート組成物から単離されてよい。例えば例７のＣ１２スルホネート組成物を、Ｃ１８逆相クロマトグラフィ樹脂を含有するカラムに装入し、そしてアセトニトリルの水溶液で溶離する。所望の成分を含有する画分を捕集して蒸発させることにより、ナトリウム２−（ドデカニルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート（Ｃ１２ジスルホネート）、及びナトリウム２−（ドデカニルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート（Ｃ１２モノスルホネート）の単離された固形試料を提供する。
【００８７】
例１２
表面張力評価
Ｋｒｕｓｓ Ｋ１００張力計を使用してウィルヘルミー板によって、表面張力を測定する。逆ＣＭＣ拡張法（ｒｅｖｅｒｓｅ ＣＭＣ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｍｅｔｈｏｄ）を利用する。この方法では、界面活性剤溶液を試料容器内に先ず入れ、次いで脱イオン水で段階的に希釈する。それぞれの水添加後、試料を攪拌し、次いで、同量の溶液を取り出し、一定の体積を維持する。０．１Ｍ塩化ナトリウム中の、例５〜１０で生成された本発明のＣ８〜Ｃ１８スルホネート組成物の表面張力結果を、アルキルジフェニルオキシドジスルホネート（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１として入手可能）と比較して、図２に示す。結果は、本発明のこれらのスルホン化材料が良好な界面活性剤特性を呈することを示している。それというのも、これらの材料は表面張力が低く（３０ｍＮ／ｍ未満）、そしてＣ１４及びＣ１６スルホネートの場合、ＤＯＷＦＡＸ ２Ａ１よりも低い濃度で、最小表面張力に達することを示しており、この場合、ＣＭＣは、ＤＯＷＦＡＸ ２Ａ１の２３２ｍＮ／ｍに対して、それぞれ６８ｍＮ／ｍ及び７４ｍＮ／ｍである。
【００８８】
例１３
動的表面張力評価
最大気泡圧力法を用いて液体の動的表面張力を測定するＫｒｕｓｓ気泡圧力張力計ＢＰ２を利用して、１重量％の界面活性剤の動的表面張力を測定する。動的表面張力は、いかに素早く界面活性剤分子が界面へ移動するか、ひいてはいかに効果的に界面活性剤が適用時間スケール内で表面張力を低減するかを示すので、重要な界面活性剤特性である。
【００８９】
例５〜１０で生成された本発明のＣ８〜Ｃ１８スルホネート組成物の動的表面張力は、これらの界面活性剤が、ＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１よりも速く界面へ移動することを示している（図３）。このことは、例えば動的プロセス、例えばインクジェット印刷にとって極めて重要な利点であり得る。
【００９０】
例１４
起泡力評価
０．１重量％界面活性剤溶液を使用してＡＳＴＭ法Ｄ１１７３に従って、ロスマイルス起泡力試験を行う。例５〜１０で生成された本発明のＣ８〜Ｃ１８スルホネート組成物に対するロスマイルス起泡力試験結果を、ＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１と比較して、図４に示す。結果は、初期注入時点、及び２分後の泡の高さとして表す。生成した泡の高さが４０ｍｍ未満の界面活性剤、又は２分後に４０ｍｍまで崩壊する界面活性剤が、低起泡力界面活性剤と考えられるのに対して、１２０ｍｍを上回る高さの泡を生成する界面活性剤は高起泡力界面活性剤と考えられる。界面活性剤の用途はしばしば特定の起泡力のニーズ及び／又は制限を有する。起泡力の結果は、低起泡力要件又は高起泡力要件の両方が生じる可能性のある用途に、疎水性物質の組成に応じて、本発明の界面活性剤を合わせ得ることを示している。
【００９１】
例１５
溶解度評価
水性苛性物質中の溶解度評価のために、２ｍｌの１％界面活性剤溶液を８ｍｌの脱イオン水と合体し、バイアルを手で振ることによりよく混ぜる。次いで１０ｍｌの２０％ ＮａＯＨ溶液を添加し、そして試料バイアルを３０秒間にわたって振る。最終濃度は界面活性剤が０．１重量％、ＮａＯＨが１０重量％である。
【００９２】
塩化カルシウムとの溶解度評価のために、２ｍｌの１％界面活性剤溶液を８ｍｌの脱イオン水と合体し、バイアルを手で振ることによりよく混ぜる。次いで１０ｍｌの２ＭＣａＣｌ2溶液を添加し、そして試料バイアルを３０秒間にわたって振る。最終濃度は界面活性剤が０．１重量％、ＣａＣｌ2が１Ｍである。
【００９３】
１０％水酸化ナトリウム、１Ｍ塩化カルシウム、及び７℃における、例５、７、及び８で生成された、本発明のＣ８、Ｃ１２、及びＣ１４スルホネート組成物の０．１重量％溶液の視覚的評価を、ＬＡＳ及びＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１と比較して下記表２に示し、そして評価は、これらの新しい材料が望ましい特性を有することを示す。
【００９４】
【表２】
【００９５】
例１６
水中毒性
研究手順及び試験法は、下記ガイドラインの推奨事項に基づく：
経済協力開発機構（ＯＥＣＤ）：化学薬品の試験のためのＯＥＣＤガイドライン、「淡水性藻類及びシアノバクテリア、成長阻害試験」手順２０１，２００６年３月２３日付け採択；欧州経済共同体（ＥＥＣ）：１９９２年７月３１日付けの委員会指示９２／６９／ＥＥＣ、環境毒性の検出法、Ｃ．３，「藻類阻害試験」。
【００９６】
例１１の分離・精製されたＣ１２モノ及びジスルホネートの急性毒性試験のデータを表３に示す。
【００９７】
【表３】
【００９８】
ＵＳ ＥＰＡによって使用される分類システムに従って、毒性を報告する：極めて高い毒性（ＥＣ50＜／＝０．１ｍｇ／ｌ）；高い毒性（ＥＣ50＞０．１且つ＜／＝１ｍｇ／ｌ）；多少の毒性（ＥＣ50＞１且つ＜／＝１０ｍｇ／ｌ）；僅かな毒性（ＥＣ50＞１０且つ＜／＝１０ｍｇ／ｌ）；事実上非毒性（ＥＣ50＞１００ｍｇ／ｌ）。データは、本発明の界面活性剤が極めて好ましい毒性プロフィールを有することを示す。
【００９９】
例１７
クリーニング効率及び溶解度の評価
この例では、表４に示された配合物を試験する。
【０１００】
【表４】
【０１０１】
調理用油脂及びスーダン・レッドＬｏｔ＃１２７６、産業界における標準汚れで染色されたＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｓ／Ｄ， Ｉｎｃ．の「Ｃｏｔｔｏｎ ４００」見本を、表４に示す２種の洗濯用配合物の水溶液で独立して洗う。
【０１０２】
評価のために用いられる手順は次の通りである：
タージトメータ（Ｔｅｒｇｉｔｏｍｅｔｅｒ）を使用して洗浄を行う（タージトメータは、ラボラトリー規模で洗濯物を回すための産業用標準機器である）。タージトメータは１００ｒｐｍで回るように設定する。各洗濯ポットは１リットルの総溶液（水＋配合物）と６つの見本とを含む。洗浄の直前に、配合物を硬水中に２５００ｐｐｍで希釈する。洗浄液のｐＨをＮａＯＨの希釈溶液で１０に調節する。４リットルの脱イオン水中に１．３７ｇのＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ及び０．４３ｇのＭｇＣｌ2・６Ｈ2Ｏを希釈することにより、硬水を調製する。洗浄を２３℃で行う。洗浄時間は２５分間である。濯ぎ時間は脱イオン水中で２分間である。
【０１０３】
下記式に従って、見本のＬ、ａ*、ｂ*色パラメータの測定値に基づいて、クリーニング効率（染み除去指数：Stain Removal Index）を計算する：
【０１０４】
【数１】
【０１０５】
（上記式中、Ｘ1＝（Ｌ，ａ*，ｂ*）洗濯が行われる前のパラメータ、
上記式中、Ｘ2＝（Ｌ，ａ*，ｂ*）洗濯が行われた後のパラメータ）
【０１０６】
図５は、配合物１及び２のＳＲＩの比較を示すグラフである。データは、本発明の配合物２が比較配合物１よりも、優れた油脂除去性能を呈することを示している。
【０１０７】
クリーニング効率に加えて、カルシウム・イオンの存在において、２種の配合物を溶解度の点に関しても観察する。視覚検査は、比較配合物１がモノスルフェート・アニオン性界面活性剤のカルシウム塩の不溶性によって引き起こされる予期される濁りを呈し、これに対して、本発明のモノスルホネート化合物及びジスルホネート化合物を含有する本発明の配合物２は透明であり、不溶性の塩は形成されないことを示す。
【０１０８】
視覚検査に加えて、画像のグレー値を測定するために、ｉｍａｇｅＪソフトウェアを使用して試験溶液の画像上でデジタル分析を行う。比較配合物１はグレー値１９を示すのに対して、本発明の配合物２はグレー値９を示す。この結果は、不溶性塩が配合物２よりも著しく大きな規模で配合物１に形成されることを裏付ける。
【０１０９】
例１８
スチレン−ブタジエンコポリマーのエマルジョン重合
例７で調製された（本発明の）Ｃ１２スルホネート組成物を、スチレン−ブタジエンコポリマーのエマルジョン重合において試験し、ＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１を界面活性剤として利用する重合と比較する。次のスチレン−ブタジエン・プロトコルを使用する。０．４５４部のシード・ラテックス、７９．２部の水、３６．５部のブタジエン、２８．３部のスチレン、１部のｔ−ドデシルメルカプタンを反応器に装入する。反応器内にさらに３０．２部のスチレン、５部のアクリル酸、１５部の水、１部の過硫酸ナトリウム、０．３部の本発明のスルホネート組成物（対０．５部のＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１）、及び０．１部の水酸化ナトリウムを添加する。水酸化ナトリウムを用いてｐＨ６．２に中和された本発明のＣ１２スルホネート界面活性剤を用いて形成されたポリマーの分析結果は下記の通りである：
１００及び３２５メッシュ篩を介して反応器を濾過した後に観察される残留物レベル：２６ｍｇ／Ｌ、固形分：５０．９％、粒度：１３０ｎｍ。重合及び水蒸気ストリッピング中の安定性；優。ポリマーエマルジョン表面張力（１％）：２５℃で４８．６ｄｙｎ／ｃｍ。Ｃａ2+イオン安定性（凝集するまでラテックスに１０％塩化カルシウム溶液を添加することによって見極める）：１６ｍｌ／１００ｇ。
【０１１０】
本発明の界面活性剤は、１００及び３２５メッシュ篩を介して反応器を濾過した後で観察される低い残留物レベルによって示されるように、優れた安定性を提供する。界面活性剤は粒度制御を妨げない。基準ラテックス（ＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１で形成される）と同様の粒度が観察される。このことは、重合・水蒸気ストリッピング過程中の良好な安定性を示す。粒度分布の著しい相違は観察されない。界面活性剤は、反応器試料中の残留スチレン量によって示されるように、モノマー変換に影響を及ぼすことはない。本発明の界面活性剤で形成されたポリマーと、比較ＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１で形成されたポリマーとの間には、同様のガラス転移温度及びゲル含量が観察される。カルボン酸モノマーは、セーラム相、ラテックス粒子表面の間に分布されているか、又はポリマー粒子内部に埋め込まれている。界面活性剤のタイプを変更した場合に、酸分布に差は生じない。
【０１１１】
Ｃ１２スルホネート界面活性剤が反応速度特性及び粒度制御に不都合な影響を与えることはない。この処方における界面活性剤の量が、商業的なベンチマークと比較して本発明のスルホネート組成物において４０％だけ低下した場合に、同様のラテックス及びポリマーの特性が達成される。界面活性剤は単独で、又は他の界面活性剤（非イオン性又は硫酸化アルキルエトキシレートを含む）との組み合わせで使用することができる。
【０１１２】
例１９
界面活性剤溶解度のさらなる比較
この例において、本発明のアニオン性界面活性剤を、本発明のものではないアルキルグリセリルエーテルスルホネート（ＡＧＳ）界面活性剤と比較する。比較を目的として、本発明の界面活性剤及び比較界面活性剤の両方を、ＡＧＳ界面活性剤を形成するために一般に用いられる方法によって調製する（例えば米国特許第２９８９５４７号明細書、同第４９７６９５３号明細書、同第５２４６６１３号明細書、国際公開第１９９７／０４０１３１号パンフレット、同第４９１７８２３号明細書、同第５０６２９７３号明細書、欧州特許出願公開第７１７０３２号明細書、米国特許第４９５４２８１号明細書参照）。この方法は、ａ）アルコールとエピクロロヒドリンとを反応させることにより、式Ｂのエポキシ化合物を形成し、次いでｂ）式Ｃのヒドロキシモノスルホネートを形成するためにスルホン化することを伴う。
【０１１３】
【化８】
【０１１４】
本発明の界面活性剤及び比較（本発明のものではない）界面活性剤の水溶性を表５に示す。本発明のものではない界面活性剤は驚くべきことに、式ＣのＲ＝Ｃ１２及びＲ＝Ｃ１６に関して＜０．１及び＜０．０２５重量％という低い水溶性を示す。低い溶解度は、これらの界面活性剤としての有用性を制限する。比較すると、本発明のＣ８〜Ｃ１２スルホネート界面活性剤の混合分枝状アルキル鎖の場合、９重量％を上回る、そして１７重量％もの高さの界面活性剤濃度が観察される。
【０１１５】
【表５】
【０１１６】
本発明を好ましい態様に従って説明してきたが、本発明はこの開示内容の思想及び範囲の中で改変することができる。従って本出願は、本明細書中に開示された一般原理を用いた、本発明のいかなる変更形、使用、又は適応形にも範囲が及ぶものとする。さらに、本出願は、本発明が関連する技術分野において周知の又は習慣的な実施の圏内に入るような、そして下記請求項の範囲内に含まれる、本開示内容からの逸脱にも範囲が及ぶものとする。
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は２００９年７月１６日付けで出願された米国仮出願番号６１／２２６，１０９号明細書の優先権を主張する。前記明細書は、これを全体的に参照することにより本明細書中に組み入れられる。
【０００２】
本発明は、新しいスルホネート界面活性剤、新しいスルホネート界面活性剤の組成物、及び当該界面活性剤の製造方法及び使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
アニオン性界面活性剤はよく知られており、例えばクリーナー及び洗剤を含む種々の用途において使用されている。しかし、一般的なアニオン性界面活性剤、例えば線状アルキルベンゼンスルホネート（ＬＡＳ）、及びアルコールスルフェート（例えばナトリウムラウリルスルフェート）は、冷水又は硬水中、及び苛性物質中での溶解度が低い。例えばエピクロロヒドリン、線状アルキルアルコール、及び亜硫酸ナトリウムから調製されたアルキルグリセロールスルホネート（ＡＧＳ）界面活性剤も同様である。このような溶解性不足は、これらの界面活性剤の配合選択肢及び性能を制限する。
【０００４】
高い界面活性を維持しつつ、改善された一連の特性、例えば冷水、硬水、苛性水、及びイオン水中での高い溶解度を有するアニオン性界面活性剤を提供することは、アニオン性界面活性剤にとって依然として難題である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの態様において、本発明は、新規のアニオン性スルホネート界面活性剤を提供する。これらのアニオン性界面活性剤は、式Ｉ：
【０００６】
【化１】
【０００７】
（上記式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は下記で規定される通りである）
の化合物、又はこれらのうちの２種もしくは３種以上の混合物である。
【０００８】
別の態様では、本発明は、式Ｉの１種又は２種以上のアニオン性界面活性剤を含有する配合物を提供する。
【０００９】
さらなる別の態様では、本発明は、式Ｉの界面活性剤を含むクリーニング組成物を提供する。
【００１０】
さらに別の態様では、本発明は、式Ｉのアニオン性界面活性剤又はこれらのうちの２種又は３種以上の混合物を製造する方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の方法によって得ることができる界面活性剤組成物の例を示すグラフである。
【図２】図２は、本発明のものではない界面活性剤と比較した本発明のアニオン性界面活性剤の表面張力の結果を示すグラフである。
【図３】図３は、本発明のものではない界面活性剤と比較した本発明のアニオン性界面活性剤の動的表面張力の結果を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明のものではない界面活性剤と比較した本発明のアニオン性界面活性剤のロスマイルス（Ｒｏｓｓ−Ｍｉｌｅｓ）起泡力試験結果を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明の配合物のクリーニング効率を、比較配合物と比較するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記のように、１つの態様において、本発明は新規のアニオン性界面活性剤を提供する。本発明のアニオン性界面活性剤は、２つのスルホネート基、又は１つのスルホネート基と１つのヒドロキシ基とを、分枝状アルキルエーテル主鎖上に含有する。アニオン性界面活性剤は、他の既知のジスルホネート界面活性剤及びヒドロキシスルホネート（例えばＡＧＳ）界面活性剤と比較して改善された一連の特性を呈し、界面活性剤が種々様々な用途に使用されるのを可能にする。例えば、本発明の界面活性剤は高い水溶性を有し、硬水、電解質、及び苛性溶液に対して高い耐容性を有し、そしてクリーニング組成物中で使用されると、油汚れの除去の際に優れた性能を発揮する。加えて、以下の例によって実証されるように、本発明の界面活性剤は、極めて好ましい水中毒性を示す。
【００１３】
本発明のアニオン性界面活性剤は、
式Ｉ：
【００１４】
【化２】
【００１５】
（上記式中、Ｒは線状又は分枝状Ｃ2−Ｃ22アルキルであり；
Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は独立して、Ｈ又は線状もしくは分枝状Ｃ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4はＨ、ＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+、又はＣＨ2ＯＨであり；
Ｒ5はＯＨ、ＳＯ3-Ｍ+、又は式：
【００１６】
【化３】
【００１７】
の基であり；
Ｒ6はＨ、ＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+、又はＣＨ2ＯＨであり；そして
Ｍ+はＨ+、又は一価又は二価カチオン、例えばナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム、又はアルキル化アンモニウムであり、
Ｒ4及びＲ6のうちの一方はＨであり、そしてＲ4、Ｒ5、又はＲ6のうちの１つ又は２つはＳＯ3-Ｍ+を含有する）
の化合物である。
【００１８】
本発明の界面活性剤を製造するための下記方法は結果として、式Ｉ化合物の混合物を形成することができる。個々の式Ｉ化合物は混合物から単離することができるものの、この工程は必要なものではなく、実際には界面活性剤を混合物の形態で使用することが好ましいことがある。こうして、式Ｉ化合物の混合物である界面活性剤が考えられ、これも本発明の範囲に含まれる。
【００１９】
式Ｉの好ましい化合物は、Ｒが線状Ｃ2−Ｃ22アルキルである式Ｉの化合物である、式Ｉ−１の化合物（又はこれらの混合物）を含む。さらに好ましくは、Ｒは、線状又は分枝状、より好ましくは線状のＣ4−Ｃ16アルキルである。
【００２０】
式Ｉ、及び式Ｉ−１の好ましい化合物は、Ｒ1がＨである式Ｉ、又は式Ｉ−１の化合物である、式Ｉ−２の化合物を含む。
【００２１】
式Ｉ、式Ｉ−１、及び式Ｉ−２の好ましい化合物は、Ｒ2がＨである式Ｉ、式Ｉ−１、又は式Ｉ−２の化合物である、式Ｉ−３の化合物を含む。
【００２２】
式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、及び式Ｉ−３の好ましい化合物は、Ｒ3がＨである式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、又は式Ｉ−３の化合物である、式Ｉ−４の化合物を含む。
【００２３】
式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、及び式Ｉ−４の好ましい化合物は、Ｒ4がＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+、又はＣＨ2ＯＨである式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、又は式Ｉ−４の化合物である、式Ｉ−５の化合物を含む。１つの態様では、Ｒ4は好ましくはＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+である。別の態様では、Ｒ4は好ましくはＣＨ2ＯＨである。
【００２４】
式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、式Ｉ−４、及び式Ｉ−５の好ましい化合物は、Ｒ5がＯＨ、又はＳＯ3-Ｍ+である式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、式Ｉ−４、又は式Ｉ−５の化合物である、式Ｉ−６の化合物を含む。１つの態様では、Ｒ5は好ましくはＳＯ3-Ｍ+である。別の態様では、Ｒ5は好ましくはＯＨである。
【００２５】
式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、式Ｉ−４、式Ｉ−５、及び式Ｉ−６の好ましい化合物は、Ｒ6がＨである式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、式Ｉ−４、式Ｉ−５、又は式Ｉ−６の化合物である、式Ｉ−７の化合物を含む。
【００２６】
式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、式Ｉ−４、式Ｉ−５、式Ｉ−６、及び式Ｉ−７の好ましい化合物は、Ｍ+がＨ+、又は一価カチオンである式Ｉ、式Ｉ−１、式Ｉ−２、式Ｉ−３、式Ｉ−４、式Ｉ−５、式Ｉ−６、又は式Ｉ−７の化合物である、式Ｉ−８の化合物を含む。さらに好ましくは、Ｍ+はＨ+、Ｎａ+、Ｋ+、アンモニウム、又はアルキル化アンモニウムである。特に好ましいのはＮａ+である。
【００２７】
式Ｉの好ましい化合物はさらに、式ＩＩ：
【００２８】
【化４】
【００２９】
（上記式中、Ｒは線状又は分枝状Ｃ2−Ｃ22アルキルであり；
Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は独立して、Ｈ又は線状もしくは分枝状Ｃ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4はＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+、又はＣＨ2ＯＨであり；
Ｒ5はＯＨ、又はＳＯ3-Ｍ+であり；そして
Ｍ+はＨ+、又は一価又は二価カチオンであり、Ｒ4及びＲ5のうちの一方又は両方がＳＯ3-Ｍ+を含有する）
の化合物を含む。
【００３０】
式ＩＩの好ましい化合物は、Ｒが線状Ｃ2−Ｃ22アルキルである式ＩＩの化合物である、式ＩＩ−１の化合物を含む。さらに好ましくは、Ｒは、線状又は分枝状、より好ましくは線状のＣ4−Ｃ16アルキルである。
【００３１】
式ＩＩ、及びＩＩ−１の好ましい化合物は、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3がそれぞれＨである式ＩＩ、又はＩＩ−１の化合物である、式ＩＩ−２の化合物を含む。
【００３２】
式ＩＩ、式ＩＩ−１、及び式ＩＩ−２の好ましい化合物は、Ｒ4がＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+であり、そしてＲ5がＯＨである式ＩＩ、式ＩＩ−１、又は式ＩＩ−２の化合物である、式ＩＩ−３の化合物を含む。
【００３３】
式ＩＩ、式ＩＩ−１、及び式ＩＩ−２の好ましい化合物は、Ｒ4がＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+であり、そしてＲ5がＳＯ3-Ｍ+である式ＩＩ、式ＩＩ−１、又は式ＩＩ−２の化合物である、式ＩＩ−４の化合物を含む。
【００３４】
式ＩＩ、式ＩＩ−１、式ＩＩ−２、式ＩＩ−３、及び式ＩＩ−４の好ましい化合物は、Ｍ+がＨ+、又は一価カチオンである、式ＩＩ、式ＩＩ−１、式ＩＩ−２、式ＩＩ−３、又は式ＩＩ−４である式ＩＩ−５の化合物を含む。さらに好ましくは、Ｍ+はＨ+、Ｎａ+、Ｋ+、アンモニウム、又はアルキル化アンモニウムである。特に好ましいのはＮａ+である。
【００３５】
本発明のいくつかの態様の場合、式Ｉの化合物は式ＩＩＩ：
【００３６】
【化５】
【００３７】
（上記式中、Ｒは線状又は分枝状Ｃ2−Ｃ22アルキルであり；
Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は独立して、Ｈ又は線状もしくは分枝状Ｃ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ5はＯＨ、又はＳＯ3-Ｍ+であり；
Ｒ6はＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+、又はＣＨ2ＯＨであり；そして
Ｍ+はＨ+、又は一価又は二価カチオンであり、Ｒ5及びＲ6のうちの一方又は両方がＳＯ3-Ｍ+を含有する）
を有する。
【００３８】
式ＩＩＩの好ましい化合物は、Ｒが線状Ｃ2−Ｃ22アルキルである式ＩＩＩの化合物である、式ＩＩＩ−１の化合物を含む。さらに好ましくは、Ｒは、線状又は分枝状、より好ましくは線状のＣ4−Ｃ16アルキルである。
【００３９】
式ＩＩＩ、及びＩＩＩ−１の好ましい化合物は、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3がそれぞれＨである式ＩＩＩ、又はＩＩＩ−１の化合物である、式ＩＩＩ−２の化合物を含む。
【００４０】
式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、及び式ＩＩＩ−２の好ましい化合物は、Ｒ5がＯＨであり、そしてＲ6がＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+である式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、又は式ＩＩＩ−２の化合物である、式ＩＩＩ−３の化合物を含む。
【００４１】
式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、及び式ＩＩＩ−２の好ましい化合物は、Ｒ5がＳＯ3-Ｍ+であり、そしてＲ6がＣＨ2ＯＨである式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、又は式ＩＩＩ−２の化合物である、式ＩＩＩ−４の化合物を含む。
【００４２】
式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、及び式ＩＩＩ−２の好ましい化合物は、Ｒ5がＳＯ3-Ｍ+であり、そしてＲ6がＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+である式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、又は式ＩＩＩ−２の化合物である、式ＩＩＩ−５の化合物を含む。
【００４３】
式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、式ＩＩＩ−２、式ＩＩＩ−３、式ＩＩＩ−４、及び式ＩＩＩ−５の好ましい化合物は、Ｍ+がＨ+、又は一価カチオンである、式ＩＩＩ、式ＩＩＩ−１、式ＩＩＩ−２、式ＩＩＩ−３、式ＩＩＩ−４、又は式ＩＩＩ−５の化合物である、式ＩＩＩ−６の化合物を含む。さらに好ましくは、Ｍ+はＨ+、Ｎａ+、Ｋ+、アンモニウム、又はアルキル化アンモニウムである。特に好ましいのはＮａ+である。
【００４４】
本発明の好ましいアニオン性界面活性剤は、表１に示された化合物を含む：
【００４５】
【表１−１】
【００４６】
【表１−２】
【００４７】
【表１−３】
【００４８】
表１に示された２−位置におけるアルキル鎖の置換に加えて、アルキル鎖の他の第２級炭素のうちのいずれかで置換が生じている構造も好ましい。さらに好ましいのは、このような化合物の異性体混合物である。
【００４９】
上述のように、本発明の界面活性剤の製造方法は、結果として、個々の化合物に分離する必要なしに、直接に界面活性剤として任意に使用できる式Ｉ化合物の混合物を形成することができる。
【００５０】
例えば、１つの好ましい混合物は、１つのスルホネート基及び１つのヒドロキシ基を含有する式Ｉ化合物；及び２つのスルホネート基を含有する式Ｉ化合物を含む。さらなる例は、式ＩＩ−３の化合物、及び式ＩＩ−４の化合物を含む組成物である。図１は、さらなる非制限的例を示している。
【００５１】
別の好ましい組成物は、アルキル主鎖（Ｒ、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3と、これらが結合される炭素とによって形成される）が、少なくとも２つの異なる第２級炭素においてエーテルによって置換されている２種又は３種以上の式Ｉ化合物を含む異性体混合物を含む。
【００５２】
別の態様において、本発明は、式Ｉのアニオン性界面活性剤を製造する方法を提供する。１つの態様の場合、この方法は、
（ａ）式Ａ：
【００５３】
【化６】
【００５４】
（上記式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は上記で規定された通りであり；そして
Ｒ7はＨ、又はＣＨ2Ｘであり、Ｒ8はＸであり、そしてＲ9はＨ、又はＣＨ2Ｘであり、Ｒ7又はＲ9の一方はＨであり；そして
ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩ（好ましくはＣｌ）である）
のエーテル化合物を用意する工程；そして
（ｂ）式Ｉ化合物を提供するために、スルホン化条件下で式Ａのエーテル化合物をスルホン化する工程を含む。
【００５５】
式Ａのエーテル化合物は、２００９年４月２７日付けで出願された、同一出願人による米国特許出願番号１２／４３０，１７１号明細書（全体的に参照することにより本明細書中に組み込まれる）に記載されているように調製されてよい。一般に、合成は、酸性エーテル化触媒の存在においてアルコール化合物とオレフィンとを反応させることを含む。典型的には、等モル又は僅かに過剰のオレフィンを使用する。溶媒は使用してよいが、必要というわけではない。反応は高温、例えば５０〜１５０℃で行ってよい。一旦所望の量のエーテル化合生成物が形成されたら（例えばガスクロマトグラフィによって検出する）、反応混合物を冷却し、そしてこれにコンベンショナルなワークアップを施す。例えば、均一酸触媒を除去するために、冷却された混合物を、重炭酸塩及び／又は塩化物塩を含有する水に添加し、そしてエーテル化合物を含有する混合物の有機液層を取り出す。エーテル化合物は、周知の技術、例えば蒸留によってさらに精製してよい。
【００５６】
上記合成のアルコールは一般に下記式：
【００５７】
【化７】
【００５８】
（上記式中、Ｒ7、Ｒ8、及びＲ9は上記で規定した通りである）
を有する。
【００５９】
合成のための好ましいアルコールは、１，３−ジハロ−２−プロパノール、及び２，３−ジハロプロパノール、及びこれらの混合物を含む。特に好ましいのは、１，３−ジクロロ−２−プロパノール、及び２，３−ジクロロプロパノール、及びこれらの混合物である。
【００６０】
上記合成において使用するためのオレフィンは好ましくは、炭素原子数４〜２２の線状又は分枝状アルファ−オレフィン（すなわち１−アルケン）、又は内部及び／又は第三オレフィン異性体と一緒に４〜２２の炭素原子を含有する線状又は分枝状１−アルケンの異性体の混合物である。好ましくは、アルケンは線状であり、炭素原子数が６〜１８である。特に好ましいアルファ−オレフィンの非限定的な例は：１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、１−トリデセン、１−テトラデセン、１−ペンタデセン、１−ヘキサデセン、１−ヘプタデセン、１−オクタデセン、１−ノナデセン、１−エイコセン、又はこれらのうちの２種又は３種以上の混合物を含む。
【００６１】
酸性エーテル化触媒と接触させるとオレフィンを異性体化することができるので、アルファ−オレフィンを使用することは必要でなく、そして、炭素原子数４〜２２の内部オレフィン、又は線状又は分枝状アルケンの異性体の混合物も使用に適している。好適な内部オレフィンの非限定的な例は、２−ブテン、２−ペンテン、２−ヘキセン、３−ヘキセン、２−ヘプテン、３−ヘプテン、２−オクテン、３−オクテン、４−オクテン、２−ノネン、３−ノネン、４−ノネン、２−デセン、３−デセン、４−デセン、５−デセン、など、又はこれらのうちの２種又は３種以上の混合物を含む。
【００６２】
エーテル化合物の合成の際に使用するのに適した酸性エーテル化触媒の一例としては、酸性イオン交換樹脂、例えばＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＤＯＷＥＸ ＤＲ−２０３０、粘土、ゼオライト、スルホン化ポリスチレンビーズ、及び不均一表面上に固定化された酸、例えばシリカビーズ上のテトラフルオロエタンスルホン酸、ブレンステッド酸、例えばｔｒｉｆｌｉｃ（トリフルオロメタンスルホン）酸、メタンスルホン酸、又は硫酸、ルイス酸、例えばＢＦ3及びその誘導体（例えば二水和物又はエーテル）、及びトリメチルシリルトリフレートが挙げられる。触媒と反応物質との比はさほど重要ではなく、一般に、所望の反応速度を得るように調節される。好ましくは、触媒は、エーテル化反応を容易にするために、プロセス中、約５０〜１５０℃の温度にある。
【００６３】
プロセスの工程（ｂ）は、式Ｉ化合物を提供するために、スルホン化条件下でエーテル化合物をスルホン化することである。典型的には、エーテル化合物を、スルホン化剤、例えば亜硫酸ナトリウム、又は亜硫酸ナトリウムと炭酸ナトリウムとの組み合わせと接触させる。反応は水中で行われてよく、典型的には高い温度及び圧力、例えば１５０〜２２０℃で、１００〜３５０ｐｓｉｇで実施される。反応が生じるのに十分な時間（例えば２４時間）に続いて、反応混合物を冷却し、周囲条件まで減圧し、そして次いでこれにコンベンショナルなワークアップを施す。式Ｉ化合物を必要に応じてさらに精製する。コンベンショナルな技術、例えば抽出、濾過、クロマトグラフィ、及び／又は結晶化を用いて精製を行うことができる。所望の場合には、例えば過酸化水素を添加することにより、過剰の亜硫酸塩を酸化して硫酸塩にすることができる。
【００６４】
スルホン酸塩官能基を導入する他の典型的な方法、例えばエーテル化合物を硫化物、又はポリ硫化物と反応させ、次いで酸化させるという方法を、式Ｉ化合物を発生させるために用いてもよい。
【００６５】
本発明のアニオン性界面活性剤は、上記二官能性ハロゲン化エーテル出発材料（式Ａ）から調製することができる。両ハロゲンをスルホン化剤によって置換する場合、ジスルホネート化合物が形成される。置換及び加水分解の両方が行われる場合には、ヒドロキシスルホネートが形成される。なお、ヒドロキシスルホネートは、直接置換によって生じることができ、或いは、スルホン化条件下で容易に加水分解され、従って反応混合物中では検出されないスルホン中間体を介して生じることもできる。
【００６６】
本発明のアニオン性界面活性剤が式Ｉ化合物の混合物を含む場合、混合物の組成は、アルキル鎖長、反応温度、塩基度、及び試薬ローディング量を含むスルホン化反応条件を変えることによって制御することができる。こうして、界面活性剤生成物の特徴及び特性は、所望の用途のニーズに合致するように調整することができる。本発明のプロセスによって得ることができる種々様々な界面活性剤組成物の非限定的な例が図１に示されている。また加水分解によって形成される副生成物アルキルアルコール（すなわちＣ１２界面活性剤例の場合にはドデカノール）のレベルも図１に示されている。
【００６７】
式Ａのエーテル化合物から調製するのに加えて、アルキルグリセリルエーテルスルホネート（ＡＧＳ）界面活性剤を形成するために一般に用いられるのと同様の方法によって、本発明のアニオン性界面活性剤のいくつか（具体的には１つのスルホネート基と１つのヒドロキシ基とを含有する界面活性剤）を調製することもできる。典型的には、このような方法は；ａ）エポキシ化合物を形成するためにアルコールとエピクロロヒドリンとを反応させ；そしてｂ）ヒドロキシモノスルホネートを形成するためにスルホン化することを含む。
【００６８】
式Ｉのアニオン性界面活性剤は、界面活性剤の存在が所望されるか又は必要とされる種々様々な組成物及び用途において使用されてよい。非限定的な例を挙げるならば、界面活性剤は洗濯洗剤、ペイント及び塗料配合物、エマルジョン重合剤又は配合物、家庭用及び工業用クリーナー、農業用配合物、ラテックス配合物、環境復旧剤、油田用化学薬品、石油増進回収剤、ガス処理配合物、布地処理剤及び仕上げ剤、紙パルプ処理剤、香料可溶化剤配合物、金属作業流体、例えば切削流体、及びパーソナルケア製品（スキンケア及びヘアケア製品、例えばシャンプー）、などとして、又はこれらの中に使用されてよい。これらの用途に使用されるべき式Ｉの化合物の量及び組成は、用途及び所望の結果に応じて変化し、過度の実験なしに当業者によって決定することができる。一般に、界面活性剤として式Ｉ化合物を含む組成物は、組成物の総重量を基準として、少なくとも約０．０１重量パーセントの界面活性剤を含有することになる。
【００６９】
好ましい態様の場合、式Ｉの界面活性剤は、クリーニング組成物、例えば洗濯洗剤中に使用される。産業界及び消費者がクリーニング組成物に関して目下直面する問題点の１つは、油汚れを除去する効率が不足していることである。この効率不足は、クリーニングが室温で、且つ／又は硬水の存在において行われる場合に一層顕著である。別の問題点は、金属イオン、例えばカルシウム及びマグネシウムの存在におけるアニオン性界面活性剤の不安定性である。
【００７０】
式Ｉのアニオン界面活性剤は前述の問題点に対処する。具体的には、界面活性剤は、油汚れの除去に優れた性能を発揮し、カルシウム・イオン及びマグネシウム・イオンの存在において可溶性である。油汚れに加えて、本発明の界面活性剤を含有するクリーニング組成物は、例えば粒子状汚れ、酸化性汚れ、有機及び無機汚れを含む他のタイプの汚染物を除去するために使用することもできる。
【００７１】
クリーニング組成物中に使用されるべき式Ｉの界面活性剤量は、当業者によって容易に決定することができる。例えば、その量は、クリーニング組成物の総重量を基準として、典型的には約０．０１重量％〜３０重量％、好ましくは１重量％〜２０重量％である。実際の使用時、例えば洗濯用途では、クリーニング組成物を洗浄時間前又は洗浄時間中に水で希釈することにより、式Ｉ界面活性剤の０．０１重量％〜５重量％、好ましくは０．０１重量％〜１重量％、及びより好ましくは０．０１重量％〜０．５重量％の濃度を提供することが一般に好ましい。
【００７２】
クリーニング組成物は、例えば他のアニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、酵素、溶剤、ヒドロトロープ、ビルダー、増粘剤、キレート剤、香料、色素、乳白剤、蛍光増白剤、漂白剤、及びｐＨ緩衝剤から選択された１種又は２種以上の追加の添加剤を含む、このような組成物中に一般に使用される他の添加剤を任意選択的に含有してよい。組成物中の好ましいｐＨ４〜１４を維持するために、緩衝剤を使用するのが典型的である。
【００７３】
このような任意選択の添加剤が存在する場合、その量は次の通りであるのが好ましい；０．０１％〜５０％、好ましくは０．０１％〜２５％、より好ましくは１％〜２０％のアニオン性界面活性剤；０．０１％〜２０％、好ましくは０．０１％〜１５％、より好ましくは０．５％〜１０％の非イオン性界面活性剤；０．０１％〜２０％、好ましくは０．０１％〜１５％、より好ましくは０．５％〜１０％のカチオン性界面活性剤；０．０１％〜２０％、好ましくは０．０１％〜１５％、より好ましくは０．５％〜１０％の両性界面活性剤；０．０００１％〜６％の酵素；０．０１％〜２０％、好ましくは０．０１％〜１５％、より好ましくは０．５％〜１０％の溶剤；１％〜６０％のビルダー；０．１％〜２０％のキレート剤；及び０．１％〜１５％、好ましくは０．５％〜１０％のヒドロトロープ。
【００７４】
上記のように、本発明は、改善された一連の特性を呈する新しいアニオン性界面活性剤を提供し、これらの界面活性剤が種々様々な用途に使用されるのを可能にする。このような特性は、低い水中毒性、高い水溶性、硬水、電解質、及び苛性溶液に対する高い耐容性を含み、そしてクリーニング組成物中で使用されると、油汚れの除去の際に優れた性能を発揮する。
【００７５】
下記例は本発明の一例であって、本発明の範囲を限定しようとするものではない。特に断りのない場合には、本明細書中に使用される比、パーセンテージ、部などは重量で表される。
【実施例】
【００７６】
例１
１，３−ジクロロ−２−プロパノールによるアルファ−オレフィンのエーテル化
式Ｉ化合物の前駆体である模範的なエーテル化合物を、下記プロトコルによって調製することができる。
樹脂ビーズを保持するためのグラスウール栓を有する底部ドレン・ディーン・スターク・トラップに、１６．２ｇのＤＯＷＥＸ ＤＲ−２０３０樹脂を装入する。樹脂を１１．５ｇの１，３−ジクロロ−２−プロパノールで湿潤し、この装置を１Ｌ丸底フラスコに取り付ける。フラスコに１．１モルのアルファ−オレフィン、及び１３９．７ｇの１，３−ジクロロ−２−プロパノールを装入する（全部で１．１７モル）。真空を施し、そして１Ｌフラスコからの蒸留物を、加熱された樹脂を含有するディーン・スターク・トラップ内に凝縮し、そして１Ｌフラスコに戻すように、丸底フラスコを加熱する。１Ｌフラスコ内の温度は、蒸留を続けるにつれて上昇する。反応混合物を蒸留によって精製することにより、アルキル１，３−ジクロロプロピルエーテルをもたらす。
【００７７】
例２
亜硫酸ナトリウム／メタ−亜硫酸水素ナトリウムを用いたスルホネートの調製
本発明の模範的な界面活性剤を次のプロトコルによって形成することができる。2L Parr反応器に０．４５６モルのアルキル１，３−ジクロロプロピルエーテル（例１から）、０．７８３モルの亜硫酸ナトリウム、０．１８０モルのメタ−亜硫酸水素ナトリウム、０．２８９モルの炭酸ナトリウム、及び５９０ｇの水を装入する。窒素フラッシュ及び圧力チェックに続いて、システムを２０時間にわたって２００℃まで加熱する。この温度に達したあとの圧力は２５０ｐｓｉｇである。溶液を周囲温度まで冷却し、そして取り出すことにより反応生成物をもたらす。
【００７８】
例３
１，３−ジクロロ−２−プロパノールを用いた１−ドデセンのエーテル化
実質的に例１に記載されたプロトコルに従って形成されるエーテルを次のように製造した。２Ｌ反応蒸留装置をここに記載するように組み立てた。磁気攪拌器を備えた２Ｌ丸底フラスコを加熱マントル内に装着し、そして蒸留物受容体に接続した。磁気攪拌器及び温度プローブを含有するサイドアーム蒸留物受容体内に蒸留物を凝縮した。蒸留物受容体と２Ｌフラスコとの間の弁付きラインが、蒸留物受容体内に公称容積約１００ｍＬを与えた。触媒床を提供するためにそれぞれの端部に９０μｍのスクリーンフィルタを備えた長さ２１インチ及び直径３／４インチのステンレス鋼管へ、蒸留物受容体の底部から液体をポンプ供給した。触媒含有管を覆うジャケット・システムを、再循環熱油浴を使用して加熱した。触媒床の出口は、液体を蒸留物受容体に戻した。反応蒸留が１０〜３００ｔｏｒｒの圧力で行われ得るように、システムを真空ポンプに接続した。２Ｌ反応蒸留装置の触媒床には、６０ｇのＤＯＷＥＸ ＤＲ−２０３０を装入した。２Ｌ容器に６８４．７２ｇ（５．３０４モル）の１，３−ジクロロ−２−プロパノール及び８４３．０５ｇ（５．００９モル）の１−ドデセンを装入した。真空を２２ｔｏｒｒに調節し、そして初期温度７９℃で蒸留をもたらすように、蒸気温度７０℃で２Ｌ容器を加熱した。触媒床を出る反応生成物中の温度を８０〜８８℃にするために、触媒床油浴を１１０℃に設定した。凝縮器温度は約−１１℃〜−５℃であった。蒸留物受容体温度は６３〜６９℃であった。さらに加熱するにつれて、底部温度は１９２℃に達し、オーバーヘッド温度は８０℃であった。混合物を冷却し、そして取り出した。蒸留物受容体内及び触媒床内の溶液（９６．３０ｇ、ローディングされた質量の６．３％）を廃棄した。２Ｌ容器内の溶液（１３０２．３３ｇ、ローディングされた質量の８５．２％）をＧＣ分析によって分析した（１．８０３面積％、１．１０重量％のドデセン、０．７０８面積％、０．４８重量％のドデカノール、０．０１面積％、０．０３重量％の１，３−ジクロロ−２−プロパノール、８９．８４３面積％、８８．７１重量％のＣ１２ １，３−ジクロロプロピルエーテル）。一部（１２９８．０１）を２Ｌ丸底フラスコにローディングし、そして、還流スプリッタを載置された１４インチ真空ジャケット付きＶｉｇｒｅｕｘカラムを使用して０．２〜０．６ｔｏｒｒで蒸留することによりこれを精製した。オーバーヘッド温度２５〜１０５℃、底部温度１４６〜１８９℃で１５：１の還流比を用いて、最初の留分（３０．３６ｇ）を捕集した。オーバーヘッド温度１０４〜１１８℃、底部温度１９０〜２２０℃で１５：１の還流比を用いて生成物留分を捕集することにより、１２１７．８８ｇ（４．０９モル）の、ドデカンの１，３−ジクロロプロピルエーテルをもたらした（１，３−ジクロロプロパン−２−イルオキシドデカン、９４．８面積％のＣ１２ ＤＣＰエーテル、位置異性体の混合物、９３．８％蒸留収率）。４２．１０ｇの残留物が蒸留ボトムとして残った。
【００７９】
例４
含水亜硫酸ナトリウムを用いたＣ６スルホネート反応生成物の調製
出発材料の適切な置換を用いて事実上例３に記載されているように調製された４４．４８ｇ（０．２０９モル）の１，３−ジクロロプロパン−２−イルオキシヘキサン、６８．７ｇ（０．５４５モル）の亜硫酸ナトリウム、３．０６ｇ（０．０２９モル）の炭酸ナトリウム、及び２５１．２５ｇの脱イオン水を２Ｌ Ｐａｒｒ反応器に装入した。窒素フラッシュ及び圧力チェックに続いて、システムを２４時間にわたって１７０℃に加熱した。結果として生じた圧力は１３０ｐｓｉｇであった。溶液を周囲温度まで冷却することにより、３３８．６９ｇの溶液を提供した。溶液を酢酸エチル（１７３．７ｇ、次いで４５．０ｇ）で抽出し、そして合体された上側の酢酸エチル相を蒸発させて１．５９ｇの残留物を形成した。残留物のＧＣ分析では、これが１８重量％のＣ６ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルを含有することが判った。水溶液を濾過し、そして部分的に濃縮することにより、２６７．９５ｇの溶液をもたらした。ＮＭＲ分析では、１７重量％（０．１３５モル、理論値の６５％）のナトリウム２−（ヘキシルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート（Ｃ６ジスルホネート）及び２．６重量％（０．０２６モル、理論値の１２％）のナトリウム２−（ヘキシルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート（Ｃ６ モノスルホネート）が見いだされた。
【００８０】
例５
亜硫酸ナトリウム／メタ−亜硫酸水素ナトリウムを用いたＣ８スルホネートの調製
実質的に例２に記載されたプロトコルに従って形成される本発明の界面活性剤を、次のように生成した。2L Parr反応器に、出発材料の適切な置換を用いて実質的に例３に記載されているように調製された１５６．０ｇ（０．６４６モル）の１，３−ジクロロプロパン−２−イルオキシオクタン、１３７．１ｇ（１．０９モル）の亜硫酸ナトリウム、４８．１（０．２５３モル）のメタ−亜硫酸水素ナトリウム、５３．８８ｇ（０．５０８モル）の炭酸ナトリウム、及び６００．０ｇの水を装入した。窒素フラッシュ及び圧力チェックに続いて、システムを２０時間にわたって１８０℃まで加熱した。この温度で圧力は１５０ｐｓｉｇであり、そして一晩で１９０ｐｓｉｇまで上昇させた。溶液を周囲温度まで冷却し、そして取り出すことにより、上側に褐色油層を有する淡褐色反応生成物９４４．１８ｇをもたらした。ｐＨは７．１４であった。水性溶液のＨＰＬＣ分析では、１５．３重量％（０．３８１モル、理論値の５９．０％）のＣ８ジスルホネート（ナトリウム２−（オクチルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート）及び４．１重量％（０．２０６モル、理論値の２１％）のＣ８モノスルホネート（ナトリウム２−（オクチルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート）が見いだされた。全反応生成物のうちの２４．７０ｇの部分を取り出して１２．７３ｇの酢酸エチルで抽出した。１１．５５ｇの有機相のＧＣ分析では、０．４１８重量％のオクタノール（９４４．１８ｇの溶液中１．８８ｇ、０．０１１９モル、装入されたＣ８ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１．８モル％）、及び３．７５重量％のＣ８ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテル及びＣ８オレフィンの二量体生成物（ヘキサデセン異性体）（９４４．１８ｇの溶液中１６．９ｇ、装入されたＣ８ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１０．８重量％）が見いだされた。
【００８１】
例６
亜硫酸ナトリウム／メタ−亜硫酸水素ナトリウムを用いたＣ１０スルホネートの調製
出発材料（１３８．６ｇの１，３−ジクロロ−２−プロパン−２−イルオキシデカン、１１２．５ｇの亜硫酸ナトリウム、３９．０ｇのメタ−亜硫酸水素ナトリウム、３４．５２ｇの炭酸ナトリウム、及び５５０．４３ｇの水、１９０℃、２０時間）の適切な置換を用いて、実質的に上述のプロトコルに従って化合物を形成した。反応に続いて、反応混合物を周囲温度まで冷却し、そして取り出すことにより、淡褐色反応生成物８２６．５ｇをもたらした。ｐＨは７．１１であった。水性溶液のＨＰＬＣ分析では、１４．３重量％（０．２９２モル、理論値の５６．６％）のＣ１０ジスルホネート（ナトリウム２−（デシルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート）及び５．４重量％（０．１３９モル、理論値の２７．０％）のＣ１０モノスルホネート（ナトリウム２−（デシルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート）が見いだされた。１８．４４ｇの部分を取り出して６．４５ｇの酢酸エチルで抽出した。５．０６ｇの有機相のＧＣ分析では、０．６６２重量％のデセン（８２６．５ｇの溶液中１．５０ｇ、装入されたＣ１０ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１．１％）、及び１．４４重量％のデカノール（８２６．５ｇの溶液中３．２６ｇ、０．０２０６モル、装入されたＣ１０ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの４．０モル％）、１．１５重量％のＣ１０ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテル（８２６．５ｇの溶液中２．６０ｇ、装入されたＣ１０ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１．９％）、及び０．６１５重量％のＣ１０オレフィン二量体生成物エイコセン（８２６．５ｇの溶液中１．３９ｇ、装入されたＣ１０ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１重量％）が見いだされた。
【００８２】
例７
亜硫酸ナトリウム／メタ−亜硫酸水素ナトリウムを用いたＣ１２スルホネートの調製
出発材料（１３５．５ｇの１，３−ジクロロ−２−プロパン−２−イルオキシデカン、９８．６６ｇの亜硫酸ナトリウム、３４．１８ｇのメタ−亜硫酸水素ナトリウム、３０．６６ｇの炭酸ナトリウム、及び５９０ｇの水、２００℃、２０時間）の適切な置換を用いて、実質的に上述のプロトコルに従って化合物を形成した。反応に続いて、反応混合物を周囲温度まで冷却し、そして取り出すことにより、淡褐色反応生成物８６５．３ｇをもたらした。ｐＨは７．７５であった。水性溶液のＨＰＬＣ分析では、９．１４重量％（０．１８３モル、理論値の４０％）のナトリウム２−（ドデカニルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート）（Ｃ１２ジスルホネート）及び５．６９重量％（０．１４２モル、理論値の３１％）のナトリウム２−（ドデカニルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート（Ｃ１２モノスルホネート）が見いだされた。１０．４ｇの部分を取り出して４．００ｇの酢酸エチルで抽出した。２．７７ｇの有機相のＧＣ分析では、０．２重量％のドデセン（８６５．３ｇの溶液中０．４６ｇ、装入されたＣ１２ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの０．３４％）、１．９８重量％のデカノール（８６５．３ｇの溶液中４．５６ｇ、０．０２４５モル、装入されたＣ１２ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの５．４モル％）、及び１．３５重量％のＣ１２ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテル（８６５．３ｇの溶液中３．１１ｇ、装入されたＣ１２ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの２．３％）が見いだされた。
【００８３】
例８
亜硫酸ナトリウム／メタ−亜硫酸水素ナトリウムを用いたＣ１４スルホネートの調製
出発材料（１６０．８ｇの１，３−ジクロロ−２−プロパン−２−イルオキシテトラデカン、１０８．５３ｇの亜硫酸ナトリウム、３７．４６ｇのメタ−亜硫酸水素ナトリウム、３５．１４ｇの炭酸ナトリウム、及び８２８．５ｇの水、２０３℃、２０時間）の適切な置換を用いて、実質的に上述のプロトコルに従って化合物を形成した。反応に続いて、反応混合物を周囲温度まで冷却し、そして取り出すことにより、黄色反応生成物１１５６．０ｇをもたらした。ｐＨは６．６７であった。水性溶液のＨＰＬＣ分析では、７．１９重量％（０．１８１モル、理論値の３７％）のＣ１４ジスルホネート（ナトリウム２−（テトラデシルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート）及び５．７０重量％（０．１７６モル、理論値の３６％）のＣ１４モノスルホネート（ナトリウム２−（テトラデシルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート）が見いだされた。１９．８０ｇの部分を取り出して８．７６ｇの酢酸エチルで抽出した。７．０６ｇの有機相のＧＣ分析では、０．２９重量％のテトラドデセン（１１５６ｇの溶液中１．１８ｇ、装入されたＣ１４ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの０．７３％）、１．９９重量％のテトラデカノール（１１５６ｇの溶液中８．２ｇ、０．０３８３モル、装入されたＣ１４ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの７．７モル％）、及び１．５３重量％のＣ１４ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテル（１１５６ｇの溶液中６．３ｇ、装入されたＣ１４ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの３．９％）が見いだされた。
【００８４】
例９
亜硫酸ナトリウム／メタ−亜硫酸水素ナトリウムを用いたＣ１６スルホネートの調製
出発材料（８７．１０ｇの１，３−ジクロロ−２−プロパン−２−イルオキシヘキサデカン、５３．５７ｇの亜硫酸ナトリウム、１９．８３ｇのメタ−亜硫酸水素ナトリウム、１９．１１ｇの炭酸ナトリウム、及び５５８．４４ｇの水、２０７℃、３１時間）の適切な置換を用いて、実質的に上述のプロトコルに従って化合物を形成した。反応に続いて、反応混合物を周囲温度まで冷却し、そして取り出すことにより、乳化反応混合物６７７ｇ（ローディングされた質量の９１．７％）をもたらした。エマルジョンの一部が反応器の壁に残った。９．５８９１ｇの部分を８６．３０ｇの水で希釈することによって提供される透明溶液のＨＰＬＣ分析では、３．３９重量％のＣ１６ジスルホネート（ナトリウム２−（ヘキサデシルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート）（７３８ｇの生成物溶液中０．０５１モルに相当、又は２０．８モル％）、及び４．７４重量％のＣ１６モノスルホネート（ナトリウム２−（ヘキサデシルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート）（７３８ｇの生成物溶液中０．０８７モルに相当、又は３５．３モル％）、が見いだされた。生成混合物の３８．４１ｇの部分を１９．０４ｇの酢酸エチルで希釈すると、２つの透明な相がもたらされた。上側の１６．８０ｇの有機相のＧＣ分析では、０．６１９重量％のヘキサドデセン（７３８ｇの反応生成物溶液中２．０ｇ、装入されたＣ１６ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの２．３％）、２．２８重量％のヘキサデカノール（７３８ｇの反応生成物溶液中７．３５ｇ、０．０３０３モル、装入されたＣ１６ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１２．２モル％）、及び０．５７重量％のＣ１６ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテル（７３８ｇの反応生成物溶液中１．８５ｇ、装入されたＣ１６ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの２．１モル％）が見いだされた。
【００８５】
例１０
亜硫酸ナトリウム／メタ−亜硫酸水素ナトリウムを用いたＣ１８スルホネートの調製
出発材料（１０７．３６ｇの１，３−ジクロロ−２−プロパン−２−イルオキシオクタデカン、６２．２ｇの亜硫酸ナトリウム、２１．７４ｇのメタ−亜硫酸水素ナトリウム、２１．０８ｇの炭酸ナトリウム、及び５８４．７ｇの水、２１２℃、２４時間）の適切な置換を用いて、実質的に上述のプロトコルに従って化合物を形成した。反応に続いて、反応混合物を周囲温度まで冷却し、そして取り出すことにより、極めて高粘度の白色エマルジョン６０７．５４ｇ（ローディングされた質量の７６．２％）をもたらした。エマルジョンの一部が反応器の壁に残った。生成混合物の２８１．５５ｇの部分を３０７．１４ｇの酢酸エチル及び２５４ｇの水で希釈すると、２つの透明な相がもたらされた。上側の有機相（２８８．２５ｇ）を蒸発させて１３．３６ｇの残留物を形成した。残留物のＧＣ分析では、９．９７重量％のオクタデセン（７９７ｇの反応生成物中３．７９ｇ、装入されたＣ１８ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの３．５％）、３６．３２重量％のオクタデカノール（７９７ｇの反応生成物中１３．８１ｇ、０．０５０４モル、装入されたＣ１８ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１７．９モル％）、及び４７．５２重量％のＣ１８ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテル（７９７ｇの反応生成物中１８．１ｇ、装入されたＣ１８ １，３−ジクロロ−２−プロパノールエーテルの１６．８％）が見いだされた。反応生成物の５．５０ｇの部分を４４．１６ｇの水、及び５．３４ｇの２−プロパノールで希釈することにより、濁った溶液（１:１０希釈）を提供した。溶液のＨＰＬＣ分析では、反応生成物が３．２５重量％のＣ１８ジスルホネート（ナトリウム２−（オクタデシルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート）（７９７ｇの生成物溶液中０．０５０１モルに相当、又は１７．８モル％）、及び４．４７重量％のＣ１８モノスルホネート（ナトリウム２−（オクタデシルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート）（７９７ｇの生成物溶液中０．０８２８モルに相当、又は２９．５モル％）を含有することを見いだした。
【００８６】
例１１
個々の界面活性剤成分の単離
個々の界面活性剤成分は本発明のスルホネート組成物から単離されてよい。例えば例７のＣ１２スルホネート組成物を、Ｃ１８逆相クロマトグラフィ樹脂を含有するカラムに装入し、そしてアセトニトリルの水溶液で溶離する。所望の成分を含有する画分を捕集して蒸発させることにより、ナトリウム２−（ドデカニルオキシ）プロパン−１，３−ジスルホネート（Ｃ１２ジスルホネート）、及びナトリウム２−（ドデカニルオキシ）−３−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート（Ｃ１２モノスルホネート）の単離された固形試料を提供する。
【００８７】
例１２
表面張力評価
Ｋｒｕｓｓ Ｋ１００張力計を使用してウィルヘルミー板によって、表面張力を測定する。逆ＣＭＣ拡張法（ｒｅｖｅｒｓｅ ＣＭＣ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｍｅｔｈｏｄ）を利用する。この方法では、界面活性剤溶液を試料容器内に先ず入れ、次いで脱イオン水で段階的に希釈する。それぞれの水添加後、試料を攪拌し、次いで、同量の溶液を取り出し、一定の体積を維持する。０．１Ｍ塩化ナトリウム中の、例５〜１０で生成された本発明のＣ８〜Ｃ１８スルホネート組成物の表面張力結果を、アルキルジフェニルオキシドジスルホネート（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１として入手可能）と比較して、図２に示す。結果は、本発明のこれらのスルホン化材料が良好な界面活性剤特性を呈することを示している。それというのも、これらの材料は表面張力が低く（３０ｍＮ／ｍ未満）、そしてＣ１４及びＣ１６スルホネートの場合、ＤＯＷＦＡＸ ２Ａ１よりも低い濃度で、最小表面張力に達することを示しており、この場合、ＣＭＣは、ＤＯＷＦＡＸ ２Ａ１の２３２ｍＮ／ｍに対して、それぞれ６８ｍＮ／ｍ及び７４ｍＮ／ｍである。
【００８８】
例１３
動的表面張力評価
最大気泡圧力法を用いて液体の動的表面張力を測定するＫｒｕｓｓ気泡圧力張力計ＢＰ２を利用して、１重量％の界面活性剤の動的表面張力を測定する。動的表面張力は、いかに素早く界面活性剤分子が界面へ移動するか、ひいてはいかに効果的に界面活性剤が適用時間スケール内で表面張力を低減するかを示すので、重要な界面活性剤特性である。
【００８９】
例５〜１０で生成された本発明のＣ８〜Ｃ１８スルホネート組成物の動的表面張力は、これらの界面活性剤が、ＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１よりも速く界面へ移動することを示している（図３）。このことは、例えば動的プロセス、例えばインクジェット印刷にとって極めて重要な利点であり得る。
【００９０】
例１４
起泡力評価
０．１重量％界面活性剤溶液を使用してＡＳＴＭ法Ｄ１１７３に従って、ロスマイルス起泡力試験を行う。例５〜１０で生成された本発明のＣ８〜Ｃ１８スルホネート組成物に対するロスマイルス起泡力試験結果を、ＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１と比較して、図４に示す。結果は、初期注入時点、及び２分後の泡の高さとして表す。生成した泡の高さが４０ｍｍ未満の界面活性剤、又は２分後に４０ｍｍまで崩壊する界面活性剤が、低起泡力界面活性剤と考えられるのに対して、１２０ｍｍを上回る高さの泡を生成する界面活性剤は高起泡力界面活性剤と考えられる。界面活性剤の用途はしばしば特定の起泡力のニーズ及び／又は制限を有する。起泡力の結果は、低起泡力要件又は高起泡力要件の両方が生じる可能性のある用途に、疎水性物質の組成に応じて、本発明の界面活性剤を合わせ得ることを示している。
【００９１】
例１５
溶解度評価
水性苛性物質中の溶解度評価のために、２ｍｌの１％界面活性剤溶液を８ｍｌの脱イオン水と合体し、バイアルを手で振ることによりよく混ぜる。次いで１０ｍｌの２０％ ＮａＯＨ溶液を添加し、そして試料バイアルを３０秒間にわたって振る。最終濃度は界面活性剤が０．１重量％、ＮａＯＨが１０重量％である。
【００９２】
塩化カルシウムとの溶解度評価のために、２ｍｌの１％界面活性剤溶液を８ｍｌの脱イオン水と合体し、バイアルを手で振ることによりよく混ぜる。次いで１０ｍｌの２ＭＣａＣｌ2溶液を添加し、そして試料バイアルを３０秒間にわたって振る。最終濃度は界面活性剤が０．１重量％、ＣａＣｌ2が１Ｍである。
【００９３】
１０％水酸化ナトリウム、１Ｍ塩化カルシウム、及び７℃における、例５、７、及び８で生成された、本発明のＣ８、Ｃ１２、及びＣ１４スルホネート組成物の０．１重量％溶液の視覚的評価を、ＬＡＳ及びＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１と比較して下記表２に示し、そして評価は、これらの新しい材料が望ましい特性を有することを示す。
【００９４】
【表２】
【００９５】
例１６
水中毒性
研究手順及び試験法は、下記ガイドラインの推奨事項に基づく：
経済協力開発機構（ＯＥＣＤ）：化学薬品の試験のためのＯＥＣＤガイドライン、「淡水性藻類及びシアノバクテリア、成長阻害試験」手順２０１，２００６年３月２３日付け採択；欧州経済共同体（ＥＥＣ）：１９９２年７月３１日付けの委員会指示９２／６９／ＥＥＣ、環境毒性の検出法、Ｃ．３，「藻類阻害試験」。
【００９６】
例１１の分離・精製されたＣ１２モノ及びジスルホネートの急性毒性試験のデータを表３に示す。
【００９７】
【表３】
【００９８】
ＵＳ ＥＰＡによって使用される分類システムに従って、毒性を報告する：極めて高い毒性（ＥＣ50＜／＝０．１ｍｇ／ｌ）；高い毒性（ＥＣ50＞０．１且つ＜／＝１ｍｇ／ｌ）；多少の毒性（ＥＣ50＞１且つ＜／＝１０ｍｇ／ｌ）；僅かな毒性（ＥＣ50＞１０且つ＜／＝１０ｍｇ／ｌ）；事実上非毒性（ＥＣ50＞１００ｍｇ／ｌ）。データは、本発明の界面活性剤が極めて好ましい毒性プロフィールを有することを示す。
【００９９】
例１７
クリーニング効率及び溶解度の評価
この例では、表４に示された配合物を試験する。
【０１００】
【表４】
【０１０１】
調理用油脂及びスーダン・レッドＬｏｔ＃１２７６、産業界における標準汚れで染色されたＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｓ／Ｄ， Ｉｎｃ．の「Ｃｏｔｔｏｎ ４００」見本を、表４に示す２種の洗濯用配合物の水溶液で独立して洗う。
【０１０２】
評価のために用いられる手順は次の通りである：
タージトメータ（Ｔｅｒｇｉｔｏｍｅｔｅｒ）を使用して洗浄を行う（タージトメータは、ラボラトリー規模で洗濯物を回すための産業用標準機器である）。タージトメータは１００ｒｐｍで回るように設定する。各洗濯ポットは１リットルの総溶液（水＋配合物）と６つの見本とを含む。洗浄の直前に、配合物を硬水中に２５００ｐｐｍで希釈する。洗浄液のｐＨをＮａＯＨの希釈溶液で１０に調節する。４リットルの脱イオン水中に１．３７ｇのＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ及び０．４３ｇのＭｇＣｌ2・６Ｈ2Ｏを希釈することにより、硬水を調製する。洗浄を２３℃で行う。洗浄時間は２５分間である。濯ぎ時間は脱イオン水中で２分間である。
【０１０３】
下記式に従って、見本のＬ、ａ*、ｂ*色パラメータの測定値に基づいて、クリーニング効率（染み除去指数：Stain Removal Index）を計算する：
【０１０４】
【数１】
【０１０５】
（上記式中、Ｘ1＝（Ｌ，ａ*，ｂ*）洗濯が行われる前のパラメータ、
上記式中、Ｘ2＝（Ｌ，ａ*，ｂ*）洗濯が行われた後のパラメータ）
【０１０６】
図５は、配合物１及び２のＳＲＩの比較を示すグラフである。データは、本発明の配合物２が比較配合物１よりも、優れた油脂除去性能を呈することを示している。
【０１０７】
クリーニング効率に加えて、カルシウム・イオンの存在において、２種の配合物を溶解度の点に関しても観察する。視覚検査は、比較配合物１がモノスルフェート・アニオン性界面活性剤のカルシウム塩の不溶性によって引き起こされる予期される濁りを呈し、これに対して、本発明のモノスルホネート化合物及びジスルホネート化合物を含有する本発明の配合物２は透明であり、不溶性の塩は形成されないことを示す。
【０１０８】
視覚検査に加えて、画像のグレー値を測定するために、ｉｍａｇｅＪソフトウェアを使用して試験溶液の画像上でデジタル分析を行う。比較配合物１はグレー値１９を示すのに対して、本発明の配合物２はグレー値９を示す。この結果は、不溶性塩が配合物２よりも著しく大きな規模で配合物１に形成されることを裏付ける。
【０１０９】
例１８
スチレン−ブタジエンコポリマーのエマルジョン重合
例７で調製された（本発明の）Ｃ１２スルホネート組成物を、スチレン−ブタジエンコポリマーのエマルジョン重合において試験し、ＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１を界面活性剤として利用する重合と比較する。次のスチレン−ブタジエン・プロトコルを使用する。０．４５４部のシード・ラテックス、７９．２部の水、３６．５部のブタジエン、２８．３部のスチレン、１部のｔ−ドデシルメルカプタンを反応器に装入する。反応器内にさらに３０．２部のスチレン、５部のアクリル酸、１５部の水、１部の過硫酸ナトリウム、０．３部の本発明のスルホネート組成物（対０．５部のＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１）、及び０．１部の水酸化ナトリウムを添加する。水酸化ナトリウムを用いてｐＨ６．２に中和された本発明のＣ１２スルホネート界面活性剤を用いて形成されたポリマーの分析結果は下記の通りである：
１００及び３２５メッシュ篩を介して反応器を濾過した後に観察される残留物レベル：２６ｍｇ／Ｌ、固形分：５０．９％、粒度：１３０ｎｍ。重合及び水蒸気ストリッピング中の安定性；優。ポリマーエマルジョン表面張力（１％）：２５℃で４８．６ｄｙｎ／ｃｍ。Ｃａ2+イオン安定性（凝集するまでラテックスに１０％塩化カルシウム溶液を添加することによって見極める）：１６ｍｌ／１００ｇ。
【０１１０】
本発明の界面活性剤は、１００及び３２５メッシュ篩を介して反応器を濾過した後で観察される低い残留物レベルによって示されるように、優れた安定性を提供する。界面活性剤は粒度制御を妨げない。基準ラテックス（ＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１で形成される）と同様の粒度が観察される。このことは、重合・水蒸気ストリッピング過程中の良好な安定性を示す。粒度分布の著しい相違は観察されない。界面活性剤は、反応器試料中の残留スチレン量によって示されるように、モノマー変換に影響を及ぼすことはない。本発明の界面活性剤で形成されたポリマーと、比較ＤＯＷＦＡＸ（登録商標）２Ａ１で形成されたポリマーとの間には、同様のガラス転移温度及びゲル含量が観察される。カルボン酸モノマーは、セーラム相、ラテックス粒子表面の間に分布されているか、又はポリマー粒子内部に埋め込まれている。界面活性剤のタイプを変更した場合に、酸分布に差は生じない。
【０１１１】
Ｃ１２スルホネート界面活性剤が反応速度特性及び粒度制御に不都合な影響を与えることはない。この処方における界面活性剤の量が、商業的なベンチマークと比較して本発明のスルホネート組成物において４０％だけ低下した場合に、同様のラテックス及びポリマーの特性が達成される。界面活性剤は単独で、又は他の界面活性剤（非イオン性又は硫酸化アルキルエトキシレートを含む）との組み合わせで使用することができる。
【０１１２】
例１９
界面活性剤溶解度のさらなる比較
この例において、本発明のアニオン性界面活性剤を、本発明のものではないアルキルグリセリルエーテルスルホネート（ＡＧＳ）界面活性剤と比較する。比較を目的として、本発明の界面活性剤及び比較界面活性剤の両方を、ＡＧＳ界面活性剤を形成するために一般に用いられる方法によって調製する（例えば米国特許第２９８９５４７号明細書、同第４９７６９５３号明細書、同第５２４６６１３号明細書、国際公開第１９９７／０４０１３１号パンフレット、同第４９１７８２３号明細書、同第５０６２９７３号明細書、欧州特許出願公開第７１７０３２号明細書、米国特許第４９５４２８１号明細書参照）。この方法は、ａ）アルコールとエピクロロヒドリンとを反応させることにより、式Ｂのエポキシ化合物を形成し、次いでｂ）式Ｃのヒドロキシモノスルホネートを形成するためにスルホン化することを伴う。
【０１１３】
【化８】
【０１１４】
本発明の界面活性剤及び比較（本発明のものではない）界面活性剤の水溶性を表５に示す。本発明のものではない界面活性剤は驚くべきことに、式ＣのＲ＝Ｃ１２及びＲ＝Ｃ１６に関して＜０．１及び＜０．０２５重量％という低い水溶性を示す。低い溶解度は、これらの界面活性剤としての有用性を制限する。比較すると、本発明のＣ８〜Ｃ１２スルホネート界面活性剤の混合分枝状アルキル鎖の場合、９重量％を上回る、そして１７重量％もの高さの界面活性剤濃度が観察される。
【０１１５】
【表５】
【０１１６】
本発明を好ましい態様に従って説明してきたが、本発明はこの開示内容の思想及び範囲の中で改変することができる。従って本出願は、本明細書中に開示された一般原理を用いた、本発明のいかなる変更形、使用、又は適応形にも範囲が及ぶものとする。さらに、本出願は、本発明が関連する技術分野において周知の又は習慣的な実施の圏内に入るような、そして下記請求項の範囲内に含まれる、本開示内容からの逸脱にも範囲が及ぶものとする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉの化合物：
【化１】
（上記式中、Ｒは線状又は分枝状Ｃ2−Ｃ22アルキルであり；
Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は独立して、Ｈ又は線状もしくは分枝状Ｃ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4はＨ、ＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+、又はＣＨ2ＯＨであり；
Ｒ5はＯＨ、ＳＯ3-Ｍ+、又は式：
【化２】
の基であり；
Ｒ6はＨ、ＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+、又はＣＨ2ＯＨであり；そして
Ｍ+はＨ+、又は一価又は二価カチオンであり、
Ｒ4及びＲ6のうちの一方はＨであり、そしてＲ4、Ｒ5、及びＲ6のうちの１つ又は２つはＳＯ3-Ｍ+を含有する）。
【請求項２】
Ｒが線状Ｃ4−Ｃ16アルキルである、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3がそれぞれＨである、請求項１又は２に記載の化合物。
【請求項４】
Ｒ4がＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+又はＣＨ2ＯＨであり、Ｒ5がＳＯ3-Ｍ+であり、そしてＲ6がＨである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５】
ナトリウム２−ヘキサン−２−イルオキシプロパン−１，３−ジスルホネート；ナトリウム２−ヘキサン−２−イルオキシ−３−ヒドロキシプロパン−１−ジスルホネート；ナトリウム２−オクタン−２−イルオキシプロパン−１，３−ジスルホネート；ナトリウム２−オクタン−２−イルオキシ−３−ヒドロキシプロパン−１−ジスルホネート；ナトリウム２−デカン−２−イルオキシプロパン−１，３−ジスルホネート；ナトリウム２−デカン−２−イルオキシ−３−ヒドロキシプロパン−１−ジスルホネート；ナトリウム２−ドデカン−２−イルオキシプロパン−１，３−ジスルホネート；ナトリウム２−ドデカン−２−イルオキシ−３−ヒドロキシプロパン−１−ジスルホネート；ナトリウム２−テトラデカン−２−イルオキシプロパン−１，３−ジスルホネート；ナトリウム２−テトラデカン−２−イルオキシ−３−ヒドロキシプロパン−１−ジスルホネート；ナトリウム２−ヘキサデカン−２−イルオキシプロパン−１，３−ジスルホネート；ナトリウム２−ヘキサデカン−２−イルオキシ−３−ヒドロキシプロパン−１−ジスルホネート；ナトリウム２−オクタデカン−２−イルオキシプロパン−１，３−ジスルホネート；ナトリウム２−オクタデカン−２−イルオキシ−３−ヒドロキシプロパン−１−ジスルホネート；又はこれらのうちの２種又は３種以上の混合物である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物又はこれらのうちの２種又は３種以上の混合物を含む、洗濯洗剤、ペイント及び塗料配合物、エマルジョン重合剤又は配合物、家庭用及び工業用クリーナー、農業用配合物、ラテックス配合物、環境復旧剤、油田用化学薬品、石油増進回収剤、ガス処理配合物、布地処理剤及び仕上げ剤、紙パルプ処理剤、香料可溶化剤配合物、金属作業流体、例えば切削流体、及びパーソナルケア製品から選択される配合物。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物又はこれらのうちの２種又は３種以上の混合物を含む洗濯用組成物。
【請求項８】
他のアニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、酵素、溶剤、ヒドロトロープ、ビルダー、増粘剤、キレート剤、香料、色素、乳白剤、蛍光増白剤、漂白剤、及びｐＨ緩衝剤から選択される１種又は２種以上の追加の添加剤をさらに含む、請求項７に記載の洗濯用組成物。
【請求項９】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物を製造する方法であって、
（ａ）式Ｂ：
【化３】
（上記式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は請求項１に規定された通りであり；そして
Ｒ7はＨ又はＣＨ2Ｘであり、Ｒ8はＸであり、そしてＲ9はＨ又はＣＨ2Ｘであり、Ｒ7又はＲ9の一方はＨであり；そして
ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩである）のエーテル化合物を用意する工程；そして
（ｂ）請求項１に記載の化合物を提供するために、スルホン化条件下で式Ｂのエーテル化合物をスルホン化する工程
ことを含む方法。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の２種又は３種以上の化合物を含む組成物。
【請求項１】
式Ｉの化合物：
【化１】
（上記式中、Ｒは線状又は分枝状Ｃ2−Ｃ22アルキルであり；
Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は独立して、Ｈ又は線状もしくは分枝状Ｃ1−Ｃ18アルキルであり；
Ｒ4はＨ、ＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+、又はＣＨ2ＯＨであり；
Ｒ5はＯＨ、ＳＯ3-Ｍ+、又は式：
【化２】
の基であり；
Ｒ6はＨ、ＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+、又はＣＨ2ＯＨであり；そして
Ｍ+はＨ+、又は一価又は二価カチオンであり、
Ｒ4及びＲ6のうちの一方はＨであり、そしてＲ4、Ｒ5、及びＲ6のうちの１つ又は２つはＳＯ3-Ｍ+を含有する）。
【請求項２】
Ｒが線状Ｃ4−Ｃ16アルキルである、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3がそれぞれＨである、請求項１又は２に記載の化合物。
【請求項４】
Ｒ4がＣＨ2ＳＯ3-Ｍ+又はＣＨ2ＯＨであり、Ｒ5がＳＯ3-Ｍ+であり、そしてＲ6がＨである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５】
ナトリウム２−ヘキサン−２−イルオキシプロパン−１，３−ジスルホネート；ナトリウム２−ヘキサン−２−イルオキシ−３−ヒドロキシプロパン−１−ジスルホネート；ナトリウム２−オクタン−２−イルオキシプロパン−１，３−ジスルホネート；ナトリウム２−オクタン−２−イルオキシ−３−ヒドロキシプロパン−１−ジスルホネート；ナトリウム２−デカン−２−イルオキシプロパン−１，３−ジスルホネート；ナトリウム２−デカン−２−イルオキシ−３−ヒドロキシプロパン−１−ジスルホネート；ナトリウム２−ドデカン−２−イルオキシプロパン−１，３−ジスルホネート；ナトリウム２−ドデカン−２−イルオキシ−３−ヒドロキシプロパン−１−ジスルホネート；ナトリウム２−テトラデカン−２−イルオキシプロパン−１，３−ジスルホネート；ナトリウム２−テトラデカン−２−イルオキシ−３−ヒドロキシプロパン−１−ジスルホネート；ナトリウム２−ヘキサデカン−２−イルオキシプロパン−１，３−ジスルホネート；ナトリウム２−ヘキサデカン−２−イルオキシ−３−ヒドロキシプロパン−１−ジスルホネート；ナトリウム２−オクタデカン−２−イルオキシプロパン−１，３−ジスルホネート；ナトリウム２−オクタデカン−２−イルオキシ−３−ヒドロキシプロパン−１−ジスルホネート；又はこれらのうちの２種又は３種以上の混合物である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物又はこれらのうちの２種又は３種以上の混合物を含む、洗濯洗剤、ペイント及び塗料配合物、エマルジョン重合剤又は配合物、家庭用及び工業用クリーナー、農業用配合物、ラテックス配合物、環境復旧剤、油田用化学薬品、石油増進回収剤、ガス処理配合物、布地処理剤及び仕上げ剤、紙パルプ処理剤、香料可溶化剤配合物、金属作業流体、例えば切削流体、及びパーソナルケア製品から選択される配合物。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物又はこれらのうちの２種又は３種以上の混合物を含む洗濯用組成物。
【請求項８】
他のアニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、酵素、溶剤、ヒドロトロープ、ビルダー、増粘剤、キレート剤、香料、色素、乳白剤、蛍光増白剤、漂白剤、及びｐＨ緩衝剤から選択される１種又は２種以上の追加の添加剤をさらに含む、請求項７に記載の洗濯用組成物。
【請求項９】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物を製造する方法であって、
（ａ）式Ｂ：
【化３】
（上記式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は請求項１に規定された通りであり；そして
Ｒ7はＨ又はＣＨ2Ｘであり、Ｒ8はＸであり、そしてＲ9はＨ又はＣＨ2Ｘであり、Ｒ7又はＲ9の一方はＨであり；そして
ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩである）のエーテル化合物を用意する工程；そして
（ｂ）請求項１に記載の化合物を提供するために、スルホン化条件下で式Ｂのエーテル化合物をスルホン化する工程
ことを含む方法。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の２種又は３種以上の化合物を含む組成物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１２−５３３５４３（Ｐ２０１２−５３３５４３Ａ）
【公表日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２０６５７（Ｐ２０１２−５２０６５７）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４０５７０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／００８５７０
【国際公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー (1,383)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４０５７０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／００８５７０
【国際公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー (1,383)
【Ｆターム（参考）】
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