JP2005082610A - 多相液体洗浄剤組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】 使いやすさ、洗浄力に優れ、保存安定性が良好な多相液体洗浄剤組成物を提供する。
【解決手段】 (a)特定のエチレンオキサイド平均付加モル数分布を有する非イオン界面活性剤混合物の1種以上、(b)特定の水溶性無機塩、及び(c)水を、それぞれ特定比率で含有する多相液体洗浄剤組成物。
【選択図】 なし

Description

本発明は、使い勝手が良く、粉末洗剤と同等以上に洗浄力に優れた多相液体洗浄剤組成物に関する
液体洗浄剤は粉末洗剤に比べ、汚れ部分に直接塗布できるといった使いやすさの点で優れている。しかし液体洗浄剤を汚れに塗布せずに、単に洗濯水に溶かして洗浄する方法も一般に行われており、この場合液体洗浄剤の洗浄力は粉末洗剤に劣る傾向がある。これは、粉末洗剤の場合と同様に、アルカリ剤やカルシウム捕捉剤といったビルダー成分を組成物中に充分に配合しようとしたとき、系の安定性に問題が生じるからである。この観点より、ビルダーを配合した液体洗剤の開発が進められてきた。
例えば、液状の界面活性剤と、界面活性剤に対して不溶性または難溶性となる濃度に調整したビルダー水溶液との2層に分離した、使用直前に振盪して均一に混合して用いる液体洗浄剤が知られている(例えば、特許文献1、2参照。)。しかし、溶解性、洗浄性能が十分ではないという問題があった。
また、有効量の洗剤ビルダーを含有する水性の、注いで加えることが可能な流動性洗浄剤組成物が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。しかし、その組成物はチキソトロピー性を高くすることにより保存安定性を達成しているため、低ずり速度での粘度が非常に高くなり、注いで加えることが可能とはいうものの、塗布性、液垂れ等の問題があり、また、水への溶解性が劣り、使い易さとして問題があった。
また、非イオン界面活性剤にビルダーを分散させた非水性液体洗浄剤組成物が開示されている(例えば、特許文献4、5、6、7、8参照。)。しかし、引火点を持つ組成物になるため、保存に注意が必要であるという問題があった。また、使用性、安定性に問題があった。
また、特定構造の解膠ポリマーを含む、界面活性剤から成るラメラ液滴が水性連続相中に懸濁した液体洗剤組成物が開示(例えば、特許文献9参照。)されており、組成物の粘度も30〜1750mPa・sに渡っているが、特にアルカリ剤等の無機塩ビルダーが低濃度であるため、洗浄力に劣るという欠点があった。
特開平8−20799号公報 特表平11−502898号公報 特開昭58−145794号公報 特開昭54−16514号公報 特開昭56−159297号公報 特開昭60−230000号公報 特開昭61−204300号公報 特開平2−240200号公報 特表平5−501574号公報 特公昭62−46494号公報
本発明の課題は、使いやすさ、洗浄力に優れた多相液体洗浄剤組成物を提供することである。更に詳しくは、液体洗浄剤の使いやすさを生かしながら、保存安定性を犠牲にすることなく、従来の液体洗浄剤の欠点であった洗浄力を改善した、多相液体洗浄剤組成物を提供することである。
本発明は、(a)下記(I)〜(III)から選ばれる1種以上の非イオン界面活性剤混合物〔以下、(a)成分という〕1〜60質量%、(b)アルカリ金属の硫酸塩、アルカリ金属の炭酸塩、及びアンモニウムもしくはアルキルアンモニウムの塩化物もしくは臭化物から選ばれる少なくとも1種の水溶性無機塩〔以下、(b)成分という〕、並びに(c)水〔以下、(c)成分という〕15〜85質量%を含有し、(b)と(c)の質量比が(b)/(c)で10/90〜60/40である多相液体洗浄剤組成物に関する。
<非イオン界面活性剤混合物(I)>
下記一般式(I)で表される非イオン界面活性剤の混合物であって、式(I)中のnが2〜15である化合物の合計が50質量%以上の混合物
1-O-(CH2CH2O)nH (I)
〔式中、R1は炭素数10〜18のアルキル基又はアルケニル基、nは1以上の整数を示す。〕
<非イオン界面活性剤混合物(II)>
下記一般式(II)で表される非イオン界面活性剤の混合物であって、式(II)中のmが2〜15である化合物の合計が50質量%以上の混合物
2-CO-(OCH2CH2)m-OR3 (II)
〔式中、R2は炭素数10〜18のアルキル基又はアルケニル基、R3は炭素数1〜20のアルキル基又はアルケニル基、mは1以上の整数を示す。〕
<非イオン界面活性剤混合物(III)>
下記一般式(III)で表される非イオン界面活性剤の混合物であって、式(III)中のpが2〜15である化合物の合計が50質量%以上の混合物
4-O-(CH2CH2O)p(R5O)qH (III)
〔式中、R4は炭素数10〜18のアルキル基又はアルケニル基、R5は炭素数3〜5のアルキレン基、pは1以上の整数、qは1以上の整数を示す。〕
<(a)成分>
本発明の多相液体洗浄剤組成物は、(a)成分として、下記一般式(I)〜(III)で表される非イオン界面活性剤1〜60質量%を含有する。洗浄性能、安定性、溶解性の点で、5〜55質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましく、15〜45質量%が更に好ましい。中でも(I)または(II)で表される非イオン界面活性剤を含有することが好ましく、特に(I)で表される非イオン界面活性剤を含有することが好ましい。
1-O-(CH2CH2O)nH (I)
〔式中、R1は炭素数10〜18のアルキル基又はアルケニル基、nは1以上の整数を示す。ここで、式(I)で表される非イオン界面活性剤混合物中、nが2〜15(洗浄性能、溶解性の点で好ましくは4〜12、より好ましくは6〜10)であるものの合計が50質量%以上(洗浄性能、溶解性の点で好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上)である。〕
2-CO-(OCH2CH2)m-OR3 (II)
〔式中、R2は炭素数10〜18のアルキル基又はアルケニル基、R3は炭素数1〜20のアルキル基又はアルケニル基、mは1以上の整数を示す。ここで、式(II)で表される非イオン界面活性剤混合物中、mが2〜15(洗浄性能、溶解性の点で好ましくは4〜12、より好ましくは6〜10)であるものの合計が50質量%以上(洗浄性能、溶解性の点で好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上)である。〕
4-O-(CH2CH2O)p(R5O)qH (III)
〔式中、R4は炭素数10〜18のアルキル基又はアルケニル基、R5は炭素数3〜5のアルキレン基、pは1以上の整数、qは1以上の整数を示す。ここで、式(III)で表される非イオン界面活性剤混合物中、pが2〜15(洗浄性能、溶解性の点で好ましくは4〜12、より好ましくは6〜10)であるものの合計が50質量%以上(洗浄性能、溶解性の点で好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上)である。〕
これら一般式(I)〜(III)で表される非イオン界面活性剤は、何れも当該式にて表される化合物の混合物であり、本発明では、(a)成分として、オキシエチレン基の平均付加モル数が特定範囲にある化合物の割合が特定範囲にある非イオン界面活性剤混合物を用いるものである。
<(b)成分>
本発明の多相液体洗浄剤組成物は、(b)成分として、アルカリ金属の硫酸塩、アルカリ金属の炭酸塩、及びアンモニウムもしくはアルキルアンモニウムの塩化物もしくは臭化物から選ばれる少なくとも1種の水溶性無機塩を含有する。なお、(b)成分について、水溶性とは、25℃のイオン交換水に10g/L以上溶解することをいう。
洗浄性能、安定性、溶解性の点で、(b)成分の含有量は、組成物中、5〜40質量%が好ましく、5〜30質量%がより好ましく、10〜25質量%が更に好ましい。アルカリ金属としては、洗浄性能の点で、ナトリウム、カリウムが好ましい。
安定性の点で、(b)成分は、5℃において多相液体洗浄剤組成物中に98質量%以上溶解していることが好ましく、99質量%以上がより好ましく、実質的に完全に溶解していることが更に好ましい。
洗浄性能の点で、アルカリ金属の炭酸塩、アルカリ金属のケイ酸塩を含有することが好ましく、アルカリ金属の炭酸塩を含有することがより好ましい。
<(c)成分>
本発明の多相液体洗浄剤組成物は、(c)成分として、水を15〜85質量%含有する。洗浄性能、安定性、溶解性の点で、15〜70質量%が好ましく、20〜60質量%がより好ましく、30〜50質量%が更に好ましい。
(b)成分と(c)成分の質量比は、(b)/(c)で10/90〜60/40であり、安定性の点で、15/85〜50/50が好ましく、20/80〜45/55がより好ましく、25/75〜40/60が更に好ましい。
<多相液体洗浄剤組成物>
本発明において、多相とは、界面活性剤が塩析して複数の相が存在する状態をいう。
本発明の多相液体洗浄剤組成物は、洗浄性能、損傷性の点で、JIS K 3362:1998記載の方法による20℃のpHが6〜12であることが好ましく、7〜11がより好ましく、8〜11が更に好ましく、9〜11が特に好ましく、10〜11が最も好ましい。
また、本発明の多相液体洗浄剤組成物のJIS K 3362:1998記載の界面活性剤相当分は、洗浄性能、溶解性の点で10〜60質量%が好ましく、15〜50質量%がより好ましく、20〜45質量%が更に好ましく、20〜40質量%が特に好ましい。特に(a)成分と陰イオン界面活性剤を組み合わせることが洗浄性能、溶解性の点で好ましい。
本発明の多相液体洗浄剤組成物の使用時の粘度(B型粘度計、60r/min、60秒、20℃)は、安定性、使用性の点で、30〜2000mPa・sが好ましく、50〜1800mPa・sがより好ましい。なお、これらの粘度は、B型粘度計〔(株)東京計器製、VISCOMETER MODEL DVM−B〕を用い、使用するローターは3あるいは4、回転数60r/min、測定時間60秒の条件で測定されたものである。
本発明の多相液体洗浄剤組成物は、使用直前に振盪して混合して用いる2層に分離した形態でも良いが、使用性の点で、安定に乳化した形態が好ましい。その場合の液滴の体積平均粒径は、安定性及び溶解性の点から20μm以下が好ましく、生産性及び適度な粘度を得る上で0.1μm以上が好ましい。より好ましくは0.2〜15μmであり、更に好ましくは0.2〜10μmである。体積平均粒径は、一般的には組成物調製時の攪拌速度により制御できる。
液滴の体積平均粒径は、体積平均粒径が10μm以上の場合、光学顕微鏡により任意の500点を測定することにより求めることができるが、体積平均粒径が10μm以下の場合、凍結割断面をクライオSEMにより任意の500点を測定することにより求めることが好ましい。
<(d)成分>
本発明の多相液体洗浄剤組成物は、安定性の点で、更に(d)水溶性高分子化合物を0.1〜10質量%含有することが好ましい。安定性、溶解性の点で、0.2〜8質量%が好ましく、0.3〜7質量%がより好ましく、0.5〜5質量%が更に好ましい。
また、(d)成分の重量平均分子量は、2000〜800万が好ましく、より好ましくは2000〜700万、更に好ましくは3000〜600万、特に好ましくは5000〜600万である。ここで、重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)を用いて測定し、ポリエチレングリコール(PEG)換算で平均分子量を決定したものである。
また、(d)成分について、「水溶性」とは、25℃のイオン交換水に対し1g/L以上溶解することをいう。
本発明の多相液体洗浄剤組成物は、当該組成物から(d)成分を除いた組成の組成物に比べ、粘度(B型粘度計、60r/min、60秒、20℃)が0.7〜1.3倍であることが好ましく、0.8〜1.2倍がより好ましく、0.8〜1.0倍が更に好ましい。
安定性の点で、(d)成分は多相液体洗浄剤組成物中に溶解していることが好ましい。
(d)成分としては、液滴(主として塩析された界面活性剤を含む)が組成物中に分散している状態を安定に持続させる機能を有するポリマーが挙げられ、このような機能を有するポリマーであれば何れも使用できる。このような機能を有するポリマーとしては、例えば水相に親和性を有するセグメント(イ)及び/又は前記液滴に親和性を有するセグメント(ロ)を有するポリマーであって、セグメント(イ)と(ロ)の質量比が(イ)/(ロ)=30/70〜90/10であるポリマー(以下Type1と呼ぶ)、あるいは(イ)/(ロ)=100/0〜95/5であるポリマー(以下Type2と呼ぶ)、あるいは(イ)/(ロ)=5/95〜0/100であるポリマー(以下Type3と呼ぶ)を挙げることができる。このうち安定性、溶解性の点でType1、Type2のポリマーが好ましく、Type1のポリマーが特に好ましい。
セグメント(イ)は、ポリマー鎖であることが好ましく、セグメント(ロ)は、ポリマー鎖又は有機基であることが好ましい。
上記の水溶性ポリマーの作用機構の詳細は不明であるが、Type1のポリマーでは液滴の乳化剤として機能し、Type2のポリマーでは水相に溶解することで水相の増粘剤として機能し、Type3のポリマーでは液滴に溶け込むことでその比重をコントロールし浮上、沈降を抑制するものと考えられる。
ポリマー鎖の場合、親和性を有するとは、当該ポリマー鎖と本質的に同じ構成の重量平均分子量2000〜5万程度のポリマー又は前記ポリマー鎖を有するモノマーが対象となる相中に溶解又は均一分散することをいい、具体的には、当該ポリマー又はモノマーを、対象となる相中に5質量%の濃度で混合し、60℃で30分間攪拌後、室温(25℃)に戻し、静置1時間後に、目視において、沈殿や分離層が生じないことで、前記ポリマー又はモノマーが溶解又は均一分散することを確認できる。ここで、「対象となる相」とは、本発明の組成から、無機ビルダー粒子等の水不溶性固体成分及び(d)成分を除いて混合し、遠心分離をしたときに生じる各相をいう。
有機基の場合、親和性を有するとは、有機基を有する任意のモノマーが対象となる相中に溶解又は均一分散することをいい、具体的には、当該モノマーを、対象となる相中に5質量%の濃度で混合し、60℃で30分間攪拌後、室温(25℃)に戻し、静置1時間後に、目視において、沈殿や分離層が生じないことで、前記モノマーが溶解又は均一分散することを確認できる。
〔セグメント(イ)〕
セグメント(イ)は、アニオン性基又はその塩を構成単位中に有するポリマー鎖であることが好ましく、カルボキシ基又はその塩を構成単位中に有するポリマー鎖であることが更に好ましく、スルホン酸基、リン酸基、ホスホン酸基又はこれらの塩が含まれていても良い。
このようなポリマー鎖は、カルボキシ基又はその塩を有するビニルモノマーの(共)重合体[(共)重合体は、単一重合体又は共重合体のことをいう]が好ましい。モノマーとしては例えば、(メタ)アクリル酸[(メタ)アクリル酸は、アクリル酸、メタクリル酸又はそれらの混合物のことをいう]及びその塩類、スチレンカルボン酸及びその塩類、マレイン酸系モノマー[無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、並びにマレイン酸モノアミド又はそれらの2種類以上からなる混合物]及びその塩類並びにイタコン酸及びその塩類等であり、これらから選ばれる1種以上を用いることができる。
スルホン酸基又はその塩を有する部位には、スルホン酸基又はその塩を有するビニルモノマーの(共)重合体が好ましい。モノマーとしては例えば、2−(メタ)アクリロイルオキシエタンスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−アルキル(炭素数1〜4)プロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸等のスルホン酸モノマー等が挙げられ、これらから選ばれる1種以上を用いることができる。
リン酸基もしくはホスホン酸基又はその塩を有する部位には、リン酸基又はその塩を有するビニルモノマーの(共)重合体が好ましい。
モノマーとしては例えば、(メタ)アクリロイルオキシアルキル(炭素数1〜4)リン酸、ビニルホスホン酸等が挙げられる。
これらの塩類としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、総炭素数1〜22のアルキルもしくはアルケニルアンモニウム、炭素数1〜22のアルキル若しくはアルケニル置換ピリジニウム、総炭素数1〜22のアルカノールアンモニウム、又は塩基性アミノ酸等が挙げられ、ナトリウム、カリウムの様なアルカリ金属塩が好ましい。
〔セグメント(ロ)〕
セグメント(ロ)は、(ロ1)非イオン性のポリマー鎖、(ロ2)有機基が挙げられる。
非イオン性のポリマー鎖としては、下記モノマー群(ロ1−1)〜(ロ1−8)から選ばれるモノマー由来の構成単位を有するもの、又は下記ポリマー(ロ1−9)〜(ロ1−11)が好ましく挙げられる。
(ロ1−1)炭素数1〜22の無置換もしくは置換の、飽和もしくは不飽和アルキル基またはアラルキル基を有するビニルエーテル類。例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル等が好ましい。
(ロ1−2)無置換、あるいは窒素上に炭素数1〜12の飽和もしくは不飽和のアルキル基またはアラルキル基を有する置換(メタ)アクリルアミド類。例えば、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-t-ブチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等が好ましい。
(ロ1−3)N−ビニル脂肪族アミド類。例えば、N−ビニルピロリドン、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルホルムアミド等が好ましい。
(ロ1−4)炭素数1〜22の無置換もしくは置換の、飽和もしくは不飽和アルキル基またはアラルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル類。例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−(N、N―ジメチルアミノ)エチル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリル酸エステル等が好ましい。
(ロ1−5)アルキレンオキサイド類。例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等が好ましい。
(ロ1−6)環状イミノエーテル類。例えば2−メチル-2−オキサゾリン、2−フェニル−2−オキサゾリン等が好ましい。
(ロ1−7)スチレン類。例えば、スチレン、4−エチルスチレン、α―メチルスチレン等が好ましい。
(ロ1−8)ビニルエステル類。例えば、酢酸ビニル、カプロン酸ビニル等が好ましい。
(ロ1−9)2価アルコールと2価カルボン酸とから成るポリエステル類。例えば、ポリエチレングリコールとテレフタル酸、あるいは1,4−ブタンジオールとコハク酸の重縮合物等が好ましい。
(ロ1−10)ポリアミド類。例えば、N―メチルバレロラクタムの開環重合物が好ましい。
(ロ1−11)ポリウレタン類。例えば、ポリエチレングリコール、ヘキサメチレンジイソシアナート、及びN−メチル−ジエタノールアミンまたは1,4−ブタンジオールの重付加物等が好ましい。
これらの中では、(ロ1−5)のアルキレンオキサイドを重合して得られるアルキレンオキシ基を構成単位とするポリマー鎖が特に好ましい。
アルキレンオキシ基を構成単位とするポリマー鎖の場合、ポリマー鎖(ロ)において、アルキレンオキシ基は、エチレンオキシ基及び/又はプロピレンオキシ基が好ましく、エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基は、それぞれホモポリマーでも、ブロック、ランダムのコポリマーでもよい。ポリマー鎖(ロ)の平均重合度は40〜200が好ましく、液体洗浄剤組成物の安定性から80〜150が更に好ましい。アルキレンオキシ基の末端は、限定されず、水酸基を有していてもよく、炭化水素基を有して、例えば、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基等のエーテル結合となっていてもよい。炭化水素基としては、好ましくは炭素数1〜12のアルキル基である。更に好ましくは1〜3のアルキル基である。
(ロ2)有機基
有機基としては、好ましくは炭素数8〜30、更に好ましくは炭素数12〜22の炭化水素基であり、特に好ましくはこれら炭素数を有する直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基である。このような炭化水素基は、当該炭化水素基を有するモノマーにより導入される。かかるモノマーとしては以下のものが挙げられる。
(ロ2−1)炭素数8〜30、好ましくは炭素数12〜22の飽和もしくは不飽和アルキル基またはアラルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル。例えば、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸セチル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、ステアリルオキシポリエチレングリコールモノメタクリル酸エステル等が挙げられる。
(ロ2−2)窒素に結合した飽和もしくは不飽和の炭素数8〜30、好ましくは炭素数12〜22のアルキル基またはアラルキル基を、1又は2有する置換(メタ)アクリルアミド。例えば、N-ラウリル(メタ)アクリルアミド、N-ジオクチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
(ロ2−3)炭素数8〜30、好ましくは炭素数12〜22の飽和もしくは不飽和アルキル基またはアラルキル基を有するビニルエーテル。例えば、ラウリルビニルエーテル、ミリスチルビニルエーテル、パルミチルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル等が挙げられる。
Type1のポリマーとしては、セグメント(イ)が、カルボキシ基又はその塩を構成単位中に有するポリマー鎖であり、セグメント(ロ)が、非イオン性のポリマー鎖又は炭素数8〜30の炭化水素基であることが好ましく、セグメント(イ)が、カルボキシ基又はその塩を構成単位中に有するポリマー鎖であり、セグメント(ロ)が、アルキレンオキシ基を構成単位とするポリマー鎖を有するポリマーが、特に好ましい。
Type1のポリマーにおいて、セグメント(イ)とセグメント(ロ)の質量比は、(イ)/(ロ)=30/70〜90/10であり、35/65〜85/15が好ましく、40/60〜80/20がより好ましい。
セグメント(イ)、セグメント(ロ)を有する水溶性ポリマーは、好ましくはブロック型又はグラフト型ポリマーであり、更に好ましくはグラフト型ポリマーである。
ブロック型又はグラフト型ポリマーの合成法は特に限定されず、公知の方法を選択できる。なかでも、液体洗浄剤組成物を構成する液体の一種類以上を溶媒として、ポリマー鎖中にアゾ基を有するマクロアゾ開始剤を用いてビニル系モノマー等を重合する方法(マクロアゾ開始剤法)、ポリマー鎖の一端に重合性基を有する化合物を使用する方法(マクロモノマー法)、ポリマーの存在下にモノマーを改めてラジカル重合し、新たに生成するポリマー鎖が、連鎖移動反応によって予め共存させたポリマー鎖に連結するようにする方法(連鎖移動法)及びポリマー鎖中の官能基にもう1種のポリマー末端を反応させてグラフト化させる方法が好ましい。
Type1のポリマーの好ましい例としては、下記のものが挙げられ、そのうち1.、6.が特に好ましい。
1.ポリアルキレングリコールとカルボキシ基又はその塩を有するビニルモノマーとのエステル(好ましくはモノエステル)と、カルボキシ基又はその塩を有するビニルモノマーとの共重合体
ポリアルキレングリコール(メタ)アクリル酸エステルとカルボキシ基又はその塩を有するビニルモノマーとの共重合体が更に好ましく、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリル酸エステルと(メタ)アクリル酸又はその塩との共重合体が特に好ましい。例えば、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリル酸エステルと(メタ)アクリル酸又はその塩との共重合体、ポリ(エチレングリコール/プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリル酸エステルと(メタ)アクリル酸又はその塩との共重合体等が、好ましく挙げられる。
2.反応性不飽和基(ラジカル重合可能な不飽和基)を有するポリアルキレングリコールエーテルとカルボキシ基又はその塩を有するビニルモノマーとの共重合体
反応性不飽和基を有するポリアルキレングリコールエーテルと(メタ)アクリル酸又はその塩及び/又はマレイン酸系モノマーとの共重合体が好ましい。例えば、ポリエチレングリコールアリルエーテルとマレイン酸(又はその塩)との共重合体が挙げられる。
3.ポリアルキレングリコールにカルボキシ基を有するモノマー又はその塩をグラフトした共重合体
例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール又はポリ(エチレングリコール/プロピレングリコール)中でアクリル酸とマレイン酸又はそれらの塩とをラジカル重合して得られるグラフトポリマーが好ましく挙げられる。
4.ポリアルキレングリコールマクロアゾ開始剤を使用してカルボキシ基又はその塩を有するビニルモノマーの(共)重合体
好ましくは(メタ)アクリル酸又はその塩をラジカル重合して得られるブロックポリマーが挙げられる。
5.カルボキシ基又はその塩を有するビニルモノマーの重合体と、末端に水酸基を有するポリアルキレングリコールを脱水反応によって連結して得られるグラフトポリマー
好ましくは、ポリ(メタ)アクリル酸又はその塩と、末端に水酸基を有するポリエチレングリコールを脱水反応によって連結して得られるグラフトポリマーが挙げられる。
6.カルボキシ基又はその塩を有するビニルモノマーと、炭素数8〜30の炭化水素基を有するビニルモノマーとの共重合体
(メタ)アクリル酸又はその塩と炭素数8〜30のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルとの共重合体が、好ましく挙げられる。
1.〜6.については、更に、セグメント(イ)の一部としてスルホン酸基を有するビニルモノマー類、例えばスチレンスルホン酸および/又はその塩、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸および/又はその塩、より好ましくは(メタ)アリルスルホン酸および/又はその塩等で置き換えてもよいし、セグメント(ロ)の一部として前記(ロ1−1)〜(ロ1−3)、(ロ1−7)、(ロ1−8)で置き換えてもよい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、カチオン基を有するビニルモノマー類、好ましくは塩化2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウム、塩化ビニルベンジルトリメチルアンモニウム、エチル硫酸2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチルジメチルエチルアンモニウム、塩化3−((メタ)アクリルアミド)プロピルトリメチルアンモニウム、塩化ジアリルジメチルアンモニウム等を更に共重合させたものでもよい。
Type2のポリマーとしては、セグメント(イ)が、カルボキシ基又はその塩、またはスルホン酸基又はその塩を構成単位中に有するポリマー鎖であることが好ましく、これらがポリマー中のセグメント(イ)の総量に対して占める割合が85〜100質量%であることが好ましく、90〜100質量%であることが更に好ましく、95〜100質量%であることが特に好ましい。セグメント(イ)とセグメント(ロ)の質量比は(イ)/(ロ)=100/0〜95/5であるが、(イ)/(ロ)=100/0が好ましい。
Type2のポリマーは、水相に均一溶解し、且つ液滴には均一溶解しないことが好ましい。Type2のポリマーの好ましい例としては、カルボキシ基又はその塩を有するビニルモノマー及び/又はスルホン酸基又はその塩を有するビニルモノマーの(共)重合体、例えばアクリル酸および/又はその塩、メタクリル酸および/又はその塩、スチレンスルホン酸および/又はその塩、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸および/又はその塩、(メタ)アリルスルホン酸および/又はその塩の(共)重合体が挙げられる。また、セグメント(ロ)を少量含むものとして、更に前記(ロ1−1)〜(ロ1−3)、(ロ1−7)、(ロ1−8)を共重合させたものでもよい。更に、本発明の効果を損なわない範囲で、カチオン基を有するビニルモノマー類、好ましくは塩化2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウム、塩化ビニルベンジルトリメチルアンモニウム、エチル硫酸2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチルジメチルエチルアンモニウム、塩化3−((メタ)アクリルアミド)プロピルトリメチルアンモニウム、塩化ジアリルジメチルアンモニウム等を更に共重合させたものでもよい。
Type3のポリマーとしては、セグメント(ロ)が、アルキレンオキシ基を構成単位とするポリマー鎖を有するポリマーであることが好ましい。これがポリマー中のセグメント(ロ)の総量に対して占める割合は、85〜100質量%であることが好ましく、90〜100質量%であることが更に好ましく、95〜100質量%であることが特に好ましい。セグメント(イ)とセグメント(ロ)の質量比は(イ)/(ロ)=5/95〜0/100であるが、(イ)/(ロ)=0/100が好ましい。
Type3のポリマーは、液滴に均一溶解し、且つ水相には均一溶解しないことが好ましい。Type3のポリマーの好ましい例として、ポリアルキレングリコール、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールが挙げられる。これについては、セグメント(ロ)の一部として、(ロ1−1)〜(ロ1−3)、(ロ1−7)、(ロ1−8)で置き換えても良い。また、セグメント(イ)を少量含むものとしてスルホン酸基を有するビニルモノマー類、例えばスチレンスルホン酸および/又はその塩、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸および/又はその塩、より好ましくは(メタ)アリルスルホン酸および/又はその塩等を更に共重合させたものでもよい。更に、本発明の効果を損なわない範囲で、カチオン基を有するビニルモノマー類、好ましくは塩化2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウム、塩化ビニルベンジルトリメチルアンモニウム、エチル硫酸2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチルジメチルエチルアンモニウム、塩化3−((メタ)アクリルアミド)プロピルトリメチルアンモニウム、塩化ジアリルジメチルアンモニウム等を共重合させたものでもよい。
<(e)成分>
本発明の液体洗浄剤組成物は、洗浄性能の点で、(e)成分として、カルシウム捕捉量200〜600CaCO3mg/g且つカルシウム安定度定数2〜10である分子量1000以下のキレート剤を含有することが好ましく、1〜40質量%がより好ましく、5〜30質量%が更に好ましく、10〜25質量%が特に好ましい。
(e)成分として、ポリリン酸塩、アルミノケイ酸塩、クエン酸、ジグリコール酸、イミノ二コハク酸、S−アスパラギン酸−N,N−二酢酸、セリン二酢酸、ニトリロ三酢酸、等が挙げられる。安定性の点で無機キレート剤が好ましい。中でも、トリポリリン酸塩、ゼオライトが好ましく、特にゼオライトが好ましい。
尚、本発明において、カルシウム安定度定数及びカルシウム捕捉量は次の方法で求められるものをいう。
(カルシウム安定度定数の測定方法)
緩衝液として0.1mol/リットルのNH4Cl-NH4OH (pH10.0)溶液を調製する。この緩衝液を用いて全ての試料溶液を調製する。Ca2+濃度の測定にはオリオン(株)製のイオンメーター920AとCa2+イオン電極を用いる。先ず、塩化カルシウム濃度と電極の電位の関係を求め、検量線を作成する。塩化カルシウムの5.36ラ10-2mol/リットル溶液、キレート剤試料の5.36ラ10-4mol/リットル溶液を調製する。キレート剤試料溶液100mlに塩化カルシウム溶液を1ml加え、5分間撹拌する。残存しているCa2+濃度を、Ca2+イオン電極を用いて測定する。キレート剤はCa2+と1:1でキレート錯体を形成すると仮定して下記の式からカルシウム安定度定数(Ca安定度定数)を求める。
Figure 2005082610
(カルシウム捕捉量の測定方法)
溶液は全て以下の緩衝液を用いて調製する。また、適宜カルシウムイオン電極を用いた。
緩衝液:0.1M-NH4Cl-NH4OH buffer (pH10.0)
(1)検量線の作成
標準カルシウムイオン溶液を作製し、図1の如きカルシウムイオン濃度の対数と電位の関係を示す検量線を作成する。
(2)カルシウムイオンの捕捉量の測定
100mlメスフラスコに約0.1gのサンプル(キレート剤)を秤量し、上記の緩衝液でメスアップする。これに、20000ppm(CaCO3換算)に相当するCaCl2水溶液(pH10.0)をビュレットから滴下する(ブランクも測定する)。
滴下は、CaCl2水溶液を0.1〜0.2mlずつ加えて行い、その時の電位を読み取り、図1の検量線よりカルシウムイオン濃度を求める。図2中のサンプルの滴下量Aにおけるカルシウムイオン濃度がサンプルのカルシウムイオン捕捉量となる。
<その他成分>
本発明の多相液体洗浄剤組成物は、任意成分として、パラトルエンスルホン酸、安息香酸塩(防腐剤としての効果もある)などの可溶化剤;ポリビニルピロリドンなどの色移り防止剤;塩化カルシウム、硫酸カルシウム、ギ酸、ホウ酸(ホウ素化合物)などの酵素安定化剤;チノパールCBS−X(チバスペシャリティケミカルス社製)などの蛍光染料;柔軟性付与を目的としたシリコーン;消泡剤としのてシリカ、シリコーン;ブチルヒドロキシトルエン、ジスチレン化クレゾールなどの酸化防止剤;そのほか蛍光染料;青味付け剤;香料;抗菌防腐剤;酵素;着色剤などを含有することができる。
特に安定性、溶解性の点で、水混和性有機溶剤を用いることもできる。水酸基及び/又はエーテル基を有する水混和性有機溶剤が好ましい。水混和性有機溶剤の含有量は、液体洗浄剤組成物中0.1〜30質量%が好ましく、0.5〜20質量%がより好ましく、1〜10質量%が更に好ましい。
水混和性有機溶剤としては、(i)エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノールなどのアルカノール類、(ii)プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコールなどのグリコール類、(iii)ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、平均分子量約200のポリエチレングリコール、平均分子量約400のポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、平均分子量約2000のポリプロピレングリコールなどのポリグリコール類、(iv)ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、1−メチルグリセリンエーテル、2−メチルグリセリンエーテル、1,3−ジメチルグリセリンエーテル、1−エチルグリセリンエーテル、1,3−ジエチルグリセリンエーテル、トリエチルグリセリンエーテル、1−ペンチルグリセリルエーテル、2−ペンチルグリセリルエーテル、1−オクチルグリセリルエーテル、2−エチルヘキシルグリセリルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのアルキルエーテル類、(v)2−フェノキシエタノール、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノフェニルエーテル、平均分子量約480のポリエチレングリコールモノフェニルエーテル、2−ベンジルオキシエタノール、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル等の芳香族エーテル類、(vi)2−アミノエタノール、N−メチルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、イソプロパノールアミン混合物(モノ,ジ,トリの混合物)等のアルカノールアミン類が挙げられる。
水混和性有機溶剤は、組成物の粘度調整剤、ゲル化抑制剤として有効であり、上記の(i)アルカノール類、(ii)グリコール類、(iv)アルキルエーテル類、(v)芳香族エーテル類から選ばれる2種以上を併用することが好ましく、より好ましくは(ii)、(iv)、(v)から選ばれる2種以上、特に好ましくは(ii)、(v)から選ばれる2種以上を併用することで効果的に組成物の粘度調整、ゲル化抑制を達成できる。
水混和性有機溶剤の効果を損なわない範囲で、水非混和性有機溶剤を用いても良い。このような有機溶剤としては、オクタン、デカン、ドデカン、トリデカンなどのパラフィン類、デセン、ドデセンなどのオレフィン類、塩化メチレン、1,1,1−トリクロロエタンなどのハロゲン化アルキル類、D−リモネンなどのテルペン類などが挙げられる。
界面活性剤として、(a)成分以外の非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤を含有してもよい。洗浄性能、溶解性の点で陰イオン界面活性剤を含有することが好ましい。
(a)成分以外の非イオン界面活性剤としては、一般式(IV)で表されるアルキル多糖界面活性剤、一般式(V)で表されるアミンオキサイド、脂肪酸アルカノールアミド、ポリヒドロキシ脂肪酸アミド等が挙げられる。
6−(OR7)xy (IV)
〔式中、R6は直鎖又は分岐鎖の炭素数8〜18のアルキル基もしくはアルケニル基、又はアルキルフェニル基、R7は炭素数2〜4のアルキレン基、Gは炭素数5又は6の還元糖に由来する残基、xは平均値であり0〜6の数、yは平均値であり1〜10の数を示す。〕
Figure 2005082610
〔式中、R8は平均炭素数8〜20、好ましくは10〜18の、一級及び/又は二級アルコールより水酸基を除いた残基である、アルキル基及び/又はアルケニル基を示すか、又はR11C(=O)NH(CH2)z−で表される式を示す。ここで、R11は平均炭素数8〜20、好ましくは12〜18のアルキル基及び/又はアルケニル基を示し、zは1〜5の整数を示す。R9、R10は同一又は異なって、CH3、C25又はC24OHを示す。〕
陰イオン界面活性剤としては、下記(イ)〜(ニ)が使用できる。
(イ)平均炭素数10〜20のアルキル基を有するアルキルベンゼンスルホン酸塩。
(ロ)平均炭素数10〜20の直鎖1級アルコール又は直鎖2級アルコール由来のアルキル基又は分岐アルコール由来のアルキル基を有し、1分子内に平均0.5〜6モルのエチレンオキサイド(以下、EOと表記する)を付加したアルキルエーテル硫酸エステル塩。
(ハ)平均炭素数10〜20のアルキル基又はアルケニル基を有するアルキル又はアルケニル硫酸エステル塩。
(ニ)平均炭素数8〜20の脂肪酸塩。
またこれらの陰イオン界面活性剤の対イオンとしては、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム及びアルカノールアミンなどの陽イオン及びそれらの混合物からなる群から選択される。モノメチルジエタノールアミン又はジメチルモノエタノールアミンでも良い。特に、安定性、溶解性の点で、(ニ)を含有することが好ましい。陰イオン界面活性剤は、中和物として液体洗浄剤組成中に配合しても、酸形態で液体洗浄剤組成中に配合した後中和してもよい。
陽イオン界面活性剤としては、モノ長鎖アルキル又はアルケニル4級アンモニウム塩等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、アルキルカルボベタイン、アルキルスルホベタイン、アルキルアミドヒドロキシスルホベタイン、アルキルアミドアミン型ベタイン、アルキルイミダゾリン型ベタイン等が挙げられる。
実施例1〜5、比較例1〜2
(1)多相液体洗浄剤組成物の製造
全量で300gになるように、500ccビーカー(内径90mm)中に表1の全成分を測り取り、20℃水浴中で、ホモミキサー(TKロボミックスfモデル、TKホモミクサー MARKII 2.5型撹拌部、特殊機化製)にて、9000r/min、10分撹拌を行い、多相液体洗浄剤組成物を調製した。
(2)襟汚れ洗浄力評価
(襟あか布の調製)
JIS K3362:1998 記載の襟あか布を調製する。
(洗浄条件及び評価方法)
JIS K 3362:1998記載の衣料用合成洗剤の洗浄力評価方法に準じ、表1の液体洗浄剤組成物と洗浄力判定用指標洗剤の洗浄力を比較し、以下の基準で評価した。結果を表1に示す。表1の液体洗浄剤組成物の使用濃度を1.33g/Lとした。予め洗剤溶液を作らずに、5℃の使用水に襟あか布を投入し、その後洗剤を投入し、1分間静置した後、攪拌を開始した。
◎:指標洗剤より勝る
○:指標洗剤と同等
×:指標洗剤より劣る
Figure 2005082610
(注)表中の成分は以下の通りである。
・非イオン界面活性剤(1):炭素数10〜14の1級アルコールにEOを平均10モル、プロピレンオキサイドを平均1モルの順にブロック付加させたものであり、かつEOの付加モルが2〜15であるものの合計が55質量%のもの
・非イオン界面活性剤(2):炭素数12〜14の2級アルコールにEOを平均7モル付加させたものであり、かつEO付加モル数が2〜15であるものの合計が55質量%
・非イオン界面活性剤(3):炭素数10〜14の1級アルコールにEOを平均8モル付加させたものであり、かつEO付加モル数が2〜15であるものの合計が55質量%
・非イオン界面活性剤(4):炭素数10〜14のカルボン酸のメチルエステルにEOを平均8モル付加させたものであり、かつEO付加モル数が2〜15であるものの合計が55質量%
・非イオン界面活性剤(5):炭素数10〜14の1級アルコールにEOを平均10モル、POを平均1モルの順にブロック付加させたものであり、かつEOの付加モルが2〜15であるものの合計が45質量%
・非イオン界面活性剤(6):炭素数10〜14のカルボン酸のメチルエステルにEOを平均8モル付加させたものであり、かつEO付加モル数が2〜15であるものの合計が45質量%
・陰イオン界面活性剤(1):ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩(炭素数10〜14の直鎖アルキル、EO平均付加モル数3、ナトリウム塩)
・陰イオン界面活性剤(2):炭素数10〜14の直鎖アルキルベンゼンスルホン酸
・陰イオン界面活性剤(3):脂肪酸、ルナックL−55(花王株式会社製)
・ゼオライト:トヨビルダー(東洋曹達株式会社製)
・POEモノフェニルエーテル:ポリオキシエチレンモノフェニルエーテル(EO平均3モル付加)
・ポリマー(1):ポリエチレングリコール(EO平均付加モル数90)モノメタクリル酸エステル/メタクリル酸=50/50(質量比)共重合体(重量平均分子量5万;GPCによる測定、ポリエチレングリコール換算)
・ポリマー(2):ポリアクリル酸(重量平均分子量1.5万;GPCによる測定、ポリエチレングリコール換算)
・ポリマー(3):特開平10-60476号公報の4頁段落0020の合成例1の方法で合成した高分子化合物(重量平均分子量10000;GPCによる測定、ポリエチレングリコール換算)
・ポリマー(4):ポリエチレングリコール(重量平均分子量10000)
・酵素:エバラーゼ16.0L−EX(プロテアーゼ、ノボザイム社)
・蛍光染料:チノパールCBS−X(チバスペシャリティケミカルズ製)
電位からカルシウムイオン濃度を求めるための検量線である。
カルシウムイオン濃度とCaCl2水溶液の滴下量の関係を示すグラフである。

Claims (3)

  1. (a)下記(I)〜(III)から選ばれる1種以上の非イオン界面活性剤混合物1〜60質量%、(b)アルカリ金属の硫酸塩、アルカリ金属の炭酸塩、及びアンモニウムもしくはアルキルアンモニウムの塩化物もしくは臭化物から選ばれる少なくとも1種の水溶性無機塩、並びに(c)水15〜85質量%を含有し、(b)と(c)の質量比が(b)/(c)で10/90〜60/40である多相液体洗浄剤組成物。
    <非イオン界面活性剤混合物(I)>
    下記一般式(I)で表される非イオン界面活性剤の混合物であって、式(I)中のnが2〜15である化合物の合計が50質量%以上の混合物
    1-O-(CH2CH2O)nH (I)
    〔式中、R1は炭素数10〜18のアルキル基又はアルケニル基、nは1以上の整数を示す。〕
    <非イオン界面活性剤混合物(II)>
    下記一般式(II)で表される非イオン界面活性剤の混合物であって、式(II)中のmが2〜15である化合物の合計が50質量%以上の混合物
    2-CO-(OCH2CH2)m-OR3 (II)
    〔式中、R2は炭素数10〜18のアルキル基又はアルケニル基、R3は炭素数1〜20のアルキル基又はアルケニル基、mは1以上の整数を示す。〕
    <非イオン界面活性剤混合物(III)>
    下記一般式(III)で表される非イオン界面活性剤の混合物であって、式(III)中のpが2〜15である化合物の合計が50質量%以上の混合物
    4-O-(CH2CH2O)p(R5O)qH (III)
    〔式中、R4は炭素数10〜18のアルキル基又はアルケニル基、R5は炭素数3〜5のアルキレン基、pは1以上の整数、qは1以上の整数を示す。〕
  2. 更に(d)水溶性高分子化合物を0.1〜10質量%含有する請求項1記載の多相液体洗浄剤組成物。
  3. 更に(e)カルシウム捕捉量200〜600CaCO3mg/g且つカルシウム安定度定数2〜10である分子量1000以下のキレート剤を含有する請求項1又は2何れか記載の多相液体洗浄剤組成物。
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