JP2006515642A - プロトマイクロエマルション、それを含有する洗浄用具及びその使用方法 - Google Patents

プロトマイクロエマルション、それを含有する洗浄用具及びその使用方法 Download PDF

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Abstract

イオン性界面活性剤を主体とするプロトマイクロエマルション又はマイクロエマルション組成物は、少なくとも約20重量%のイオン性界面活性剤系、約0.1重量%〜約50重量%の低水溶性化合物、及び約5重量%〜79重量%の溶媒を含有し、低水溶性油を実質的に含まない。プロトマイクロエマルションは水で約10%〜約99%希釈されるとマイクロエマルションを形成させる。

Description

本発明は水で希釈されるとマイクロエマルション類を形成させる組成物に関する。具体的には、本発明は水で希釈されるとマイクロエマルション類を形成させる組成物に関する。
マイクロエマルション(ME)は、油、水、及び界面活性剤で構成された、熱力学的に安定な、典型的に澄んだミセル状組成物であり、典型的な直径が150nm未満である分散相液滴で形成されている。このようなME類は水中油型、油中水型、又は中間相型ME類、と考えられており、当該技術分野において周知である。さらに、水で希釈されるとME類を形成させる組成物もまた既知である。かかる「プロトマイクロエマルション」(PME類)及びより詳細には水中油型ME類を形成させるPME類は、典型的には、該PMEが水で希釈されたときに安定なMEの形成を促進するために、高濃度の非イオン性界面活性剤類及び多くは塩を含有する。典型的には、かかるME類は消費者向け洗浄製品として使用するための許容可能な泡立特性を提供できない。
しかしながら、当該技術は全てのME類及びPME類が、MEを形成させるために、添加油分あるいは香料中の構成成分のいずれかとして水不溶性油類の添加を必要とすることを教示している。具体的には、当該技術はこのような低水溶性油がマイクロエマルションの形成のために必要であることを教示する。さらに具体的には、油は水中油型マイクロエマルション構造において小さな油ドメインを形成させるために必要とされる。しかしながら、このような低水溶性油は非常に高価である場合があり、また洗浄を向上させることにおいては、それ自体は目的を果たさない場合がある。さらに、典型的な低水溶性油類は、肌に良くないことが多く、多くの環境及び製品において受け入れにくい強い臭気を有する。多くは極めて揮発性であるために避けられること、又はそれらの使用は最小限に押さえられることが好ましい。故に、水不溶性油を伴わないPME組成物が必要とされている。
本発明はイオン性界面活性剤を主体としたプロトマイクロエマルション組成物に関し、特に家庭内消費者向けの食器洗浄用途のためのプロトマイクロエマルションであって、該プロトマイクロエマルションの少なくとも約20重量%のイオン性界面活性剤系、約0.1重量%〜約50重量%の低水溶性化合物、及び約5重量%〜約79重量%の溶媒を含有するプロトマイクロエマルションに関する。該プロトマイクロエマルションは水で約10%〜約99%希釈されるとマイクロエマルションを形成し、水不溶性油類を実質的に含まない。
本発明はまたイオン性界面活性剤を主体とするマイクロエマルション組成物に関し、特に家庭内消費者向けの食器洗浄用途のためのマイクロエマルションであって、前記プロトマイクロエマルションの少なくとも約20重量%のイオン性界面活性剤系、約0.1重量%〜約50重量%の低水溶性化合物、及び約5重量%〜約79重量%の溶媒を含有するマイクロエマルションに関する。該マイクロエマルションは水不溶性油類を実質的に含まない。マイクロエマルション及び/又はプロトマイクロエマルションは水不溶性油類を使用せずに形成させることができ、水不溶性油の替わりに低水溶性の化合物を使用して形成されたマイクロエマルション及び/又はプロトマイクロエマルションは、グリース洗浄の速さ、及び/又は審美的特性の点で、特定の性能利点を有することが見出されたところである。
すべての引用された文書は、関連部分において参考として本明細書に組み込まれ、いかなる文書の引用も、それが本発明に関する先行技術であることの容認として解釈されるべきではない。
本明細書の全てのパーセント、比率、及び割合は、特に指定しない限り、プロトマイクロエマルションの重量による。特に指定しない限り、温度はすべて摂氏(℃)で示す。
「アルキル」という用語は、本明細書で使用する時、直鎖状又は分枝状、飽和又は不飽和であるヒドロカルビル部分を意味する。特に指定しない限り、アルキル部分は好ましくは、飽和、又は二重結合、好ましくは1個又は2個の二重結合を有する不飽和である。用語「アルキル」にはアシル基のアルキル部分が含められる。
用語「含む」は、本明細書において使用する時、最終結果に影響しない他の工程、他の成分、他の要素を加えることができることを意味する。この用語は、「からなる」及び「から本質的になる」という用語を包含する。
用語「イオン性界面活性剤を主体とする」は、本明細書で使用する時、存在する界面活性剤類の主要部分が、非イオン性界面活性剤ではなくイオン性界面活性剤(類)であることを示す。
本明細書で使用する時、用語「低水溶性化合物」は、水への溶解度が、25℃で、溶液に対して約5重量%〜約0.1重量%(50,000ppm〜1000ppm)であることを意味する。
用語「低水溶性油」とは、本明細書で使用する時、水への溶解度が、25℃で、溶液に対して約5重量%〜約0.1重量%(50,000ppm〜1000ppm)であることを意味する。
本明細書で使用する時、用語「マイクロエマルション」は、25℃において、油を目に見えない液滴へと乳化する能力を有する水中油型エマルションを意味する。このような目に見えない液滴は典型的には、最大直径が、当該技術分野で既知の方法、例えば880nmの波長における濁度を測定するISO7027によって測定した場合、約100オングストローム(Å)未満であり、好ましくは50Å未満である。濁度測定装置は、例えばオメガエンジニアリング社(Omega Engineering,Inc)(米国、コネチカット州、スタンフォード)より、容易に入手可能である。
本明細書で使用する時、用語「実質的に含まない」は、例えば汚染物質として、少量は存在する場合があるが、その有無が組成物の技術的利益に優位に影響を及ぼさないことを示す。
用語「水不溶性油」は、本明細書で使用する時、水への溶解度が、25℃において、溶液に対して0.1重量%(1000ppm)未満である油を意味する。
本明細書のプロトマイクロエマルション(PME)は水で希釈されてマイクロエマルション(ME)を形成し得る。このPMEはイオン性界面活性剤を主体とするPMEであり、少なくとも約20重量%、好ましくは約20重量%〜約80重量%、より好ましくは約25重量%〜約40重量%のイオン性界面活性剤系を含む。多くの非イオン性界面活性剤を主体とするPME類が既知であるが、本明細書のイオン性界面活性剤を主体とするPMEは、非イオン性界面活性剤を主体とするPME類を超える多くの利点を提供する。例えば、本明細書のPME類は、向上した泡立性、より良好なすすぎ性、より許容可能な審美性、より迅速なオイル/グリース吸収を有する場合があり、及び/又は以前の非イオン性界面活性剤を主体とするPME類よりも多くのオイル/グリースを吸着できる場合がある。このような改善は、家庭内消費者向けの用途に対して特に望ましい。このように、本PMEは典型的には硬質表面洗浄組成物、食器手洗い用又は自動食器洗浄機用組成物、擦り洗い用組成物、及び/又は洗濯用及び布地ケア組成物として、好ましくは硬質表面洗浄組成物、食器手洗い用組成物、及び/又は擦り洗い用組成物として、より好ましくは硬質表面洗浄組成物、及び/又は食器手洗い用組成物として、さらにより好ましくは食器手洗い用組成物として意図されたものである。これらの特性を有するマイクロエマルション類もまた、本明細書において具体的に企図されている。
本明細書のイオン性界面活性剤系に有用なイオン性界面活性剤類としては陰イオン性界面活性剤類、両性イオン性界面活性剤類、双極性界面活性剤類が挙げられる。陽イオン性界面活性剤類は幾つかの場合においては存在してもよいが、本明細書における好ましい組成物は実質的に陽イオン性界面活性剤類を含まない。このようなイオン性界面活性剤類は典型的には、塩及びpH効果のためにPME及びMEへ配合するにはより課題が多いが、非イオン性界面活性剤を主体とする系と比較した場合に、イオン性界面活性剤を主体とするPME系に固有の利点は、伴われる困難にまさると考えられている。
本明細書で有用な陰イオン性界面活性剤としては、式ROSO3Mの水溶性塩類又は酸類が挙げられ、式中、Rは、好ましくはC6〜C20直鎖又は分枝ヒドロカルビル、好ましくはC10〜C20アルキル成分を有するアルキル又はヒドロキシアルキル、より好ましくはC10〜C14アルキル又はヒドロキシアルキルであり、MはH、又はアルカリ金属陽イオン、アンモニウム、若しくは置換アンモニウムなどの陽イオンであるが、好ましくはナトリウム及び/又はカリウムである。
本明細書に用いるのに好適な他の陰イオン性界面活性剤は、式RO(A)mSO3Mの水溶性塩類又は酸類であって、式中、Rは非置換直鎖又は分枝C6〜C20アルキル、又はC10〜C20のアルキル成分を有するヒドロキシアルキル基であり、好ましくはC12〜C20のアルキル又はヒドロキシアルキルであり、より好ましくはC12〜C14のアルキル又はヒドロキシアルキルであり、Aはエトキシ又はプロポキシ単位であり、mは0より大きく、典型的には約0.5〜約5の間であり、より好ましくは約0.5〜約2の間であり、MはH、又は、例えば、金属陽イオン、アンモニウム陽イオン、若しくは置換アンモニウム陽イオンであることができる陽イオンである。故にアルキルエトキシル化サルフェート類(本明細書ではCX-YmS(式中、X−Yはアルキル基鎖長を示し、mは上記で記載されたのと同様である)と略記される)、並びにアルキルプロポキシル化サルフェート類が、本明細書において好ましい。代表的な界面活性剤類は、C10〜C14アルキルポリエトキシレート(1.0)サルフェート、C10〜C14ポリエトキシレート(1.0)サルフェート、C10〜C14アルキルポリエトキシレート(2.25)サルフェート、C10〜C14ポリエトキシレート(2.25)サルフェート、C10〜C14アルキルポリエトキシレート(3.0)サルフェート、C10〜C14ポリエトキシレート(3.0)サルフェート、及びC10〜C14アルキルポリエトキシレート(4.0)サルフェート、C10〜C18ポリエトキシレート(4.0)サルフェートである。好ましい実施形態において、陰イオン性界面活性剤は、アルコキシル化、好ましくはエトキシル化及び非アルコキシル化サルフェート界面活性剤類の混合物である。このような好ましい実施形態では、好ましい平均アルコキシル化度は約0.4〜約0.8である。
本明細書に用いるのに特に好適な他の陰イオン性界面活性剤は、式RSO3Mの水溶性塩類又は酸類を含めたアルキルスルホネート類及びアルキルアリールスルホネート類であって、式中、RはC6〜C20直鎖状又は分枝状、飽和又は不飽和アルキル基又はアリール基、好ましくはC10〜C20アルキル基又はアリール基、より好ましくはC10〜C14アルキル基又はアリール基であり、MはH又は陽イオン、例えば、アルカリ金属陽イオン(例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム)、又はアンモニウム若しくは置換アンモニウム(例えば、メチル−、ジメチル−、及びトリメチルアンモニウム陽イオン類、並びにテトラメチル−アンモニウム、ジメチルピペリジニウム陽イオン類などの四級アンモニウム陽イオン類、並びにエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、及びこれらの混合物などのアルキルアミン類に由来する四級アンモニウム陽イオン類など)である。また極めて好ましいのは直鎖及び分枝状アルキルベンゼンスルホネート類であり、より好ましくは直鎖アルキルベンゼンスルホネートである。
さらに好ましい実施形態において、陰イオン性界面活性剤の炭素鎖は、1以上のアルキル、好ましくはC14アルキル分枝ユニットを含む。このような場合、陰イオン性界面活性剤の平均分枝率は陰イオン性界面活性剤の約30重量%を超え、より好ましくは約35重量%〜約80重量%、最も好ましくは約40重量%〜約60重量%である。このような平均分枝率は、PMEを、分枝率がいずれも好ましくは約30%を超える、より好ましくは約35%〜約80%、最も好ましくは約40%〜約60%である、1以上の陰イオン性界面活性剤類と配合することによって達成できる。別の方法としてより好ましくは、PMEは、分枝状陰イオン性界面活性剤及び直鎖状陰イオン性界面活性剤の組み合わせを、この陰イオン性界面活性剤の組み合わせ全体の平均分枝率が約30%を超える、より好ましくは約35%〜約80%、最も好ましくは約40%〜約60%であるように含んでいてもよい。
本明細書の両性イオン性界面活性剤は、その電荷が、適用可能な場合はPMEのpH、あるいはMEのpHに応じて変化する界面活性剤であり、好ましくは種々のアミンオキシド界面活性剤類から選択される。アミンオキシド類は半極性界面活性剤類であり、これには約10〜約18個の炭素原子の1アルキル部分、及び約1〜約3個の炭素原子を含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2部分を含有する水溶性アミンオキシド類;約10〜約18個の炭素原子の1アルキル部分、及び約1〜約3個の炭素原子を含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2部分を含有する水溶性ホスフィンオキシド類;並びに約10〜約18個の炭素原子の1アルキル部分及び約1〜約3個の炭素原子のアルキル及びヒドロキシアルキル部分からなる群から選択される1部分を含有する水溶性スルホキシド類がある。
次式のアミンオキシド類:
Figure 2006515642
(式中、R1はC1014アルキルであり、R2及びR3はメチル又はエチルである)、並びに米国特許第4,316,824号(パンチェリ(Pancheri)ら、1982年2月23日付与)、米国特許第5,075,501号(ボーランド(Borland)及びスミス(Smith)、1991年12月24日付与)、及び米国特許第5,071,594号(ボーランド(Borland)及びスミス(Smith)、1991年12月10日付与)に記載されているものが好ましい。
好ましいアミンオキシド界面活性剤類は次式を有する:
Figure 2006515642
式中、R3は約8〜約22個の炭素原子を含有するアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルキルフェニル基又はそれらの混合物であり;R4は約2〜約3個の炭素原子を含有するアルキレン基又はヒドロキシアルキレン基若しくはそれら混合物であり;xは0〜約3であり;各R5は約1〜約3個の炭素原子を含有するアルキル基又はヒドロキシアルキル基、若しくは約1〜約3個のエチレンオキシド基を含有するポリエチレンオキシド基である。R5基は、例えば酸素原子又は窒素原子を介して互いに結合させ、環状構造を形成できる。好ましいアミンオキシド界面活性剤類としては、C10〜C18アルキルジメチルアミンオキシド類及びC8〜C12アルコキシエチルジヒドロキシエチルアミンオキシド類が挙げられる。
また、以下の式で表されるプロピルアミンオキシド類のようなアミンオキシド類もまた好適である:
Figure 2006515642
式中、R1はアルキル、2−ヒドロキシアルキル、3−ヒドロキシアルキル、又は3−アルコシキ−2−ヒドロキシプロピルラジカルで、その際アルキル及びアルコキシはそれぞれ約8〜約18個の炭素原子を含有し、R2及びR3はそれぞれメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロピル、又は3−ヒドロキシプロピルであり、nは0〜約10である。
さらに好適なアミンオキシド半極性界面活性剤類の種類は、以下の式を有する化合物及びそれらの化合物の混合物を含む:
Figure 2006515642
式中、R1はアルキル、2−ヒドロキシアルキル、3−ヒドロキシアルキル、又は3−アルコキシ−2−ヒドロキシプロピルラジカルで、その際アルキル及びアルコキシはそれぞれ約8〜約18個の炭素原子を含有し、R2及びR3はそれぞれメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロピル、又は3−ヒドロキシプロピルであり、nは0〜約10である。
本発明に有用な両性イオン性界面活性剤のその他の好適な非限定例としては、アミドプロピルベタイン類並びに脂肪族又は複素環式二級及び三級アミン類の誘導体が挙げられ、脂肪族部分は直鎖又は分枝鎖であることができ、脂肪族置換基の1つは8〜24個の炭素原子を含有し、少なくとも1つの脂肪族置換基は陰イオン性水溶性基を含有する。
好適な両性界面活性剤のさらなる例は「界面活性剤及び洗剤」(I及びII巻、シュワ
ルツ(Schwartz)、ペリー(Perry)及びベルク(Berch))に開示されている。
本明細書で有用な陽イオン性界面活性剤類としては、クロライドなどの陰イオンで電荷を中和した少なくとも1つのC10〜C14アルキル鎖、を有する第四級アンモニウム塩類が挙げられる。好ましい陽イオン性界面活性剤としては、ハロゲン化アルキルジメチルアンモニウム類のようなアンモニウム界面活性剤類及び次式を有する界面活性剤類が挙げられる:
[R2(OR3y][R4(OR3y25+-
式中、R2はアルキル鎖中に約8〜約18個の炭素原子を有するアルキル基又はアルキルベンジル基であり、各R3は−CH2CH2−、−CH2CH(CH3)−、−CH3CH(CH2OH)−、−CH2CH2CH2−、及びこれらの混合物からなる群より選択され、各R4はC1〜C4アルキル、C1〜C4ヒドロキシアルキル、ベンジル、2つのR4基を連結することにより形成される環状構造物、−CH2CHOHCHOHCOR6CHOH−CH2OH(式中、R6は分子量が約1000未満であるいずれかのヘキソース又はヘキソースポリマーであり、yが0でない場合は水素である)であり;R5はR4と同じであり、又はR2とR5の炭素原子の総数が18個以下である場合にはアルキル鎖であり;各yは0〜約10であり、yの値の合計は0〜約15であり;Xはいずれかの適合性の陰イオンである。
本明細書で有用なその他の陽イオン性界面活性剤はまた、米国特許第4,228,044号(カンブル(Cambre)1980年10月14日発行)に記載され、モノアルコキシル化された、及びジアルコキシル化されたアンモニウム塩類もまた本明細書で使用してもよく、クラリアント社(Clariant Corporation)(米国、ノースカロライナ州、シャーロット(Charlotte))及びアクゾノベルnv(Akzo Nobel nv)(オランダ、アルンヘム(Arnhem))のような供給元から一般に入手可能である。
双極性界面活性剤類もまた本明細書で有用である場合があり、二級及び三級アミン類の誘導体として、複素環式二級及び三級アミン類の誘導体として、又は四級アンモニウム、四級ホスホニウム、若しくは三級スルホニウム化合物の誘導体として広く記載することができる。双極性界面活性剤類の例に関しては、米国特許第3,929,678号(ラフリン(Laughlin)ら、1975年12月30日発行、19段38行〜22段48行)を参照のこと。本明細書に特に有用な双極性界面活性剤類には一般に入手可能なベタイン界面活性剤類、特にラウリルアミドプロピルベタイン、C12〜C16ココアミドプロピルベタイン、及びこれらの混合物が挙げられる。
本明細書のPMEはまた、約10%未満、好ましくは約0%〜約10%、より好ましくは約0%〜約5%、さらにより好ましくは約0%〜約3%の非イオン性界面活性剤を含有する。本明細書で有用な非イオン界面活性剤類は、米国特許第3,929,678号(ラフリン(Laughlin)ら、1975年12月30日発行)の13段の14行〜16段の6行に一般に開示されている。本明細書で有用な他の非イオン性界面活性剤類としては、脂肪族アルコール類と約1から約25モルのエチレンオキシドとの縮合反応生成物が挙げられる。脂肪族アルコールのアルキル鎖は直鎖状又は分枝状、第一級又は第二級であることができ、一般的に約8〜約22個の炭素原子を含有する。約10〜約20個の炭素原子を含有するアルキル基を有するアルコール類とアルコール1モルについて約2〜約18モルのエチレンオキシドとの縮合生成物が、特に好適である。この型の市販されている非イオン性界面活性剤類の例としては、タージトール(TERGITOL)(登録商標)15−S−9(C11〜C15直鎖二級アルコールと9モルのエチレンオキシドとの縮合生成物)、タージトール(TERGITOL)(登録商標)24−L−6NMW(C12〜C14一級アルコールと6モルのエチレンオキシドとの、分子量分布の狭い縮合生成物)(双方ともユニオンカーバイド社(Union Carbide Corporation)により販売)、ネオドール(NEODOL)(登録商標)45−9(C14〜C15直鎖アルコールト9モルのエチレンオキシドとの縮合生成物)、ネオドール(NEODOL)(登録商標)23−6.5(C12〜C13直鎖アルコールと6.5モルのエチレンオキシドとの縮合生成物)(シェルケミカル社(Shell Chemical Company)より販売)及びキロ(KYRO)(登録商標)EOB(C13〜C15アルコールと9モルのエチレンオキシドとの縮合生成物)(プロクター&ギャンブル社(The Procter & Gamble Company)、米国、オハイオ州、シンシナティ(Cincinnati)により販売)が挙げられる。その他の市販の非イオン性界面活性剤類としては、シェル化学社(Shell Chemical Co.)より販売されているドバノール(DOBANOL)91−8(登録商標)及びヘキスト(Hoechst)より販売されているゲナポール(GENAPOL)UD−080(登録商標)が挙げられる。この部類の非イオン性界面活性剤は、一般に「アルキルエトキシレート類」と称される。
また、アルキルポリグリコシド界面活性剤、脂肪酸アミド界面活性剤、C8〜C20アンモニアアミド、モノエタノールアミド、ジエタノールアミド、イソプロパノールアミド及びこれらの混合物からなる群から選択される非イオン性界面活性剤も本明細書で有用である。このような非イオン性界面活性剤類は当該技術分野において既知であり、市販されている。本明細書で有用な特に好ましい非イオン性界面活性剤はコグニス社(Cognis Corp)(米国オハイオ州シンシナティ(Cincinnati))からのC9〜C12アルキルポリグリコシドである。好ましいアルキルポリグリコシド類は次式を有する:
2O(Cn2nO)t(グリコシル)x
式中、R2はアルキル、アルキルフェニル、ヒドロキシアルキル、ヒドロキシアルキルフェニル、及びこれらの混合物からなる群より選択され、その場合にアルキル基は10〜18個、好ましくは12〜14個の炭素原子を有し、nは2又は3、好ましくは2であり、tは0〜10、好ましくは0であり、xは1.3〜10、好ましくは1.3〜3、最も好ましくは1.3〜2.7である。グリコシルは好ましくはグルコースに由来する。これらの化合物を調製するためには、アルコール又はアルキルポリエトキシアルコールを最初に形成し、その後グルコース又はグルコース源と反応させて、グルコシドを形成させる(1位で結合)。次いで追加グリコシル単位は、それらの1位と先行するグリコシル単位の2、3、4及び/又は6位、好ましくは主に2位との間で結合させることができる。
脂肪酸アミド界面活性剤類としては次式を有するものが挙げられる:
Figure 2006515642
式中、R6は約7〜約21個(好ましくは約9〜約17個)の炭素原子を含有するアルキル基であり、各R7は水素、C1〜C4アルキル、C1〜C4ヒドロキシアルキル、及び−(C24O)xHよりなる群から選択され、式中、xは約1〜約3で変化する。
好ましいアミド類はC8〜C20アンモニアアミド類、モノエタノールアミド類、ジエタノールアミド類、及びイソプロパノールアミド類である。
本明細書の組成物は約20%まで、好ましくは約2%〜約10%のポリヒドロキシ脂肪酸アミド界面活性剤を含んでいてもよい。存在する場合、ポリヒドロキシ脂肪酸アミド界面活性剤成分は、典型的に次式有するものであり:
Figure 2006515642
式中、R1はH、C1〜C4ヒドロカルビル、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロピル、又はそれらの混合物であり、好ましくはC1〜C4アルキル、より好ましくはC1又はC2アルキル、さらにより好ましくはC1アルキル(すなわちメチル)であり、R2はC5〜C31ヒドロカルビルであり、好ましくは直鎖C7〜C19アルキル又はアルケニル、より好ましくは直鎖C9〜C17アルキル又はアルケニル、さらにより好ましくは直鎖C11〜C15アルキル又はアルケニル、若しくはそれらの混合物であり、Zは鎖に少なくとも3個のヒドロキシルが直接連結した直鎖ヒドロカルビル鎖を有するポリヒドロキシヒドロカルビル、又はそれらのアルコキシル化(好ましくはエトキシル化若しくはプロポキシル化)誘導体である。R2−C(O)−N<は、好ましくはコカミド、ステアラミド、オレアミド、ラウラミド、ミリスタミド、カプリカミド、パルミタミド、タロウアミド及びこれらの混合物である。Zは、好ましくは還元型アミノ化反応における還元糖に由来し、より好ましくはZはグリシチルである。好適な還元糖としては、グルコース、フルクトース、マルトース、ラクトース、ガラクトース、マンノース、及びキシロースが挙げられる。上記の個々の糖類と同様に、原料として、高級ブドウ糖コーンシロップ、高級フルクトースコーンシロップ、及び高級マルトースコーンシロップを利用することができる。これらのコーンシロップは、Zの糖成分の混合物を生じる場合がある。これは決して他の好適な原料を排除することを意図するものではないことが理解されるべきである。Zは、好ましくは−CH2−(CHOH)n−CH2OH、−CH(CH2OH)−(CHOH)n-1−CH2OH、−CH2−(CHOH)2(CHOR’)(CHOH)−CH2OH、及びこれらのアルコキシル化誘導体からなる群より選択され、nは包括的に3〜5の整数であり、R’はH又は環状若しくは脂肪族単糖類である。nが4であるグリシチル、特に−CH2−(CHOH)4−CH2OHが、さらにより好ましい。
低水溶性化合物は通常、組成物の約0.1重量%〜約50重量%、好ましくは約0.3重量%〜約40重量%、及びより好ましくは約0.4重量%〜約35重量%、及びさらにより好ましくは約0.5重量%〜約10重量%の濃度で存在する。本明細書の低水溶性化合物は、水への溶解度が、溶液に対して約5重量%〜約0.1重量%(50,000ppm〜1000ppm)である。理論に制限されるものではないが、本明細書の低水溶性化合物類は、驚くべきことに、典型的なマイクロエマルション類中に見られる非水溶性油に替わって、マイクロエマルションのミセルを形成させると考えられる。さらに、これらの低水溶性化合物を組み込むことで、油吸収速度のようなパラメータを考慮する場合、有意な熱力学的利点が提供される。特に好ましい実施形態では、低水溶性化合物はカルビトール、C120グリコール、エーテル、及びグリコールエーテル(そのアリール、アルキル、分枝型、非分枝型の変異型を包含する)、並びにそれらの混合物からなる群より選択され、好ましくは前述の溶解度を有する、カルビトール、C26アルキルグリコールエーテル、アリールC26アルキルグリコールエーテル、及びそれらの混合物であり、より好ましくは、フェニルエチレングリコールエーテル、フェニルプロピレングリコールエーテル、及びそれらの混合物である。理論に制限されるものではないが、これらの低水溶性化合物は、それら自身が強い臭気を有していないという点、及び/又は容易に他の香料とブレンドして、優れた臭気特性ではないにしても許容可能な臭気特性を提供し得るという点で、臭気の観点から特に有益である。
本明細書で有用な溶媒は、水、アルコール、グリコール、エーテルアルコール、及びこれらの混合物からなる群より選択され、好ましくは水、グリコール、エタノール、及びこれらの混合物からなる群より選択され、さらにより好ましくはプロピレンカーボネート、プロピレングリコール、水、及びこれらの混合物からなる群より選択される。したがって、本明細書の溶媒は好ましくは、水への溶解度が、溶液に対し少なくとも約12重量%、より好ましくは少なくとも約50重量%である。溶媒は典型的には組成物の約5重量%〜約79重量%、好ましくは約7重量%〜約70重量%、及びより好ましくは約10重量%〜約50重量%の濃度で存在する。
好ましい実施形態では、当該技術分野で既知の増粘剤もまた存在し、好ましくはキサンタンガム、ラポナイト、燻蒸シリカ、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリビニルピロリドン、セルロース、変性セルロース、グアーガム、アラビアゴム及びこれらの混合物から選択され、好ましくは分子量が約106のキサンタンガムである。キサンタンガムの誘導体は、それらがアニオン側鎖、好ましくはヒドロキシ基を保持する限り、使用することができる。存在する場合、増粘剤は、組成物を所望の粘度に調節するために、典型的には約0.1重量%〜5重量%で、存在する。本明細書で有用な増粘剤は、例えば米国特許第4,648,987号(スミス(Smith)及びムンク(Munk)、1987年3月10日発行)、及び米国特許第5,106,609号(ボーリッヒ(Bolich)ら、1992年5月12日発行)に見られる。本明細書に有用なその他の増粘剤には、米国特許出願10/705567(カストロ(Castro)ら、2003年11月10日出願)(P&G 参照番号CM2691M)において「水溶性増粘ポリマー」として記載されているものが挙げられる。
好ましい実施形態では、特にPMEが洗浄用具に含められる場合に、界面活性剤から水を引き出すことができる水移動剤となり得る増粘剤もまた、存在する。「界面活性剤から水を引き出すことができる」とは、水と水移動剤との間の親和力が、水と界面活性剤との間のものよりも大きいことを意味する。水移動剤は、組成物から水を蒸発させる導管として作用し、組成物からの水損失速度を高めることができる。本明細書で有用な水移動剤は、無機酸化物類及び塩類、特に水和可能な酸化物類及び塩類、とりわけケイ素、アルミニウム、亜鉛、ホウ素、リン、アルカリ土類金属類及びアルカリ金属類の酸化物類及び塩類、並びにこれらの混合物からなる群から選択される。例としては、ケイ酸塩類、ケイ酸及びシリカ、クエン酸、クエン酸塩類、トリポリリン酸ナトリウム及びカリウム、硫酸ナトリウム及びカリウム、硫酸マグネシウム及びカルシウムが挙げられる。好ましくは水移動剤は、シリカ、マグネシウムの塩類、及びこれらの混合物からなる群から選択される。より好ましくは水移動剤は、シリカ、好ましくは非晶性燻蒸シリカである。好ましくは、水移動剤は、BET(DIN66131(原本はJACS、第60巻、1938年、309頁(ブルーナー(Brunauer)ら))参照)によって測定される表面積が、約5〜約800m2/g、より好ましくは約100〜約400m2/gである。
好ましい実施形態では、酵素もまた存在する。本明細書で有用な酵素としては、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ、ペルオキシダーゼ、プロテアーゼ、グルコ−アミラーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、クチナーゼ、ペクチナーゼ、キシラナーゼ、レダクターゼ、オキシダーゼ、フェノールオキシダーゼ、リポキシゲナーゼ、リグニナーゼ、プルラナーゼ、タンナーゼ、ぺントサナーゼ、マラナーゼ、β−グルカナーゼ、アラビノシダーゼ、及びこれらの混合物が挙げられる。好ましい組み合わせは、プロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、クチナーゼ、及び/又はセルラーゼのような従来の適用可能な酵素類のカクテルを有する洗剤組成物である。酵素は典型的に、約0.0001重量%〜約5重量%の酵素有効分で存在する。好ましいタンパク質分解酵素類は、アルカラーゼ(ALCALASE)(登録商標)(ノボインダストリ(Novo Industri)A/S)、BPN’、プロテアーゼA及びプロテアーゼB(ジェネンコア(Genencor))、並びにこれらの混合物からなる群より選択される。プロテアーゼBがより好ましい。好ましいアミラーゼ酵素類としては、ターマミル(TERMAMYL)(登録商標)、デュラミル(DURAMYL)(登録商標)、及びPCT国際公開特許WO9418314(ジェネンコアインターナショナル(Genencor International))及びPCT国際公開特許WO9402597(ノボ(Novo))に記載されるアミラーゼ酵素類が挙げられる。さらに好適な好ましい酵素類の非限定例は、PCT国際公開特許WO99/63034(ヴィンソン(Vinson)ら、1999年12月9日公開)に開示されている。
好ましい実施形態では、酸化防止剤類及びフリーラジカル阻害物質類(例えばBHT(2,6−t−ブチル−4−メチルフェノール)及び当該技術分野で既知のその他のものが、活性成分の酸化を制限するために含められる。本明細書のPME中で有用な他の補助成分としては、アルカリ性供給源、香料、染料、還元漂白剤又は酸化漂白剤、シクロデキストリンのような賦香剤、及びそれらの混合物が挙げられる。洗剤、特に食器洗浄用洗剤の技術分野で既知の染料類、香料類のようなその他の成分もまた、それらが何らかの態様でマイクロエマルションの構造又は特性に影響を与えない限り、本明細書に含められてもよい。
本明細書の組成物は、標準的な容器又は混合器中での単純な攪拌及び混合のような、当該技術分野で既知の方法により形成してよい。あるいは、乾燥した、又は比較的湿分の低い成分を混合して、本明細書のPMEを形成してもよい。
理論に制限されるものではないが、本明細書のPMEが希釈されてMEを形成させる場合、このMEは、希釈の百分率に応じて、高キャパシティ油吸収相又は低キャパシティ油吸収相を包含すると考えられている。高キャパシティ油吸収相はスポンジ様の相、又は共連続相により特徴付けるのが妥当であり、一方、低キャパシティ油吸収相は分離性のミセル又は粒子の形成によって特徴付けるのが妥当である。高キャパシティ油吸収相は、製品希釈率が約50%〜約85%、好ましくは約60%〜約80%で、典型的には70%付近をピークに見られ、一方低キャパシティ油吸収相は、高キャパシティ層よりも高い希釈率(すなわち、より高い水分%)において見られる。これらの相は、当該技術分野で既知の方法によって識別され得る。
さらに、希釈及び油溶解分析が行われる場合、その実験結果は、図1に示されているように例示される場合があり、図1は本明細書における典型的なME及びPMEの高キャパシティ領域及び低キャパシティ領域の両方を示している。加えて、高キャパシティ吸収相は、その高キャパシティ吸収相の油溶解%である、高キャパシティ油吸収値を有することが見出された。同様に、低キャパシティ油吸収相は、低キャパシティ油吸収値を有する。これらの油吸収値を組成物の希釈と相関することにより、曲線が得られ得るが、この曲線は、本発明については、典型的にはガウシアン関数:f=3.9*exp{−0.5*[(x−54.7)/9.5]2}(式中、f=油溶解%、及びx=製品濃度%)に従う。さらに、従来のME類が非ガウシアン歪曲非対称曲線を有するのに対し、高キャパシティ及び低キャパシティ油吸収関数は、ベル形対称曲線を有すると考えられる。したがって、本明細書の組成物は、従来の組成物と比較して、有効性、並びに物理的パラメータの両方の点において容易に予測可能であると考えられる。
図1に、典型的なME及びPMEの希釈曲線が記載されている。図1では、油溶解%は以下の試験方法により測定した。例えば、10mlの水が90mlの製品に加えられる場合、これは10%の希釈及び90%の製品濃度に相当する。
これにより、本明細書で形成されるMEは好ましくは、高キャパシティ領域と低キャパシティ領域の比が、約50:50〜約99:1、より好ましくは約60:40〜約97:3、さらにより好ましくは約75:25〜約95:5である。
(使用方法)
本明細書の組成物は、好ましくは洗浄組成物、より好ましくは食器洗浄用組成物、さらにより好ましくは食器手洗い用組成物として使用するのに適している。本明細書の発明は、PMEがスポンジ、拭き取り基材、擦り洗い基材、不織材料等の基材に適用される直接適用の状況において、特に有用である。通常は次に水が基材に添加されてPMEを希釈し、その場で、好ましくは基材中又は基材上でMEを形成させるが、MEは例えば流しや洗い桶中で形成されてもよい。MEは次いで直接又は間接的に洗浄されるべき表面、例えば皿、ガラス、食器類等に適用されて、好ましくは約2秒〜約1時間つけ置かれる。表面をすすいでほこり、汚れ及びMEが除去され、次いで好ましくは乾燥される。このような方法により、皿、ガラス、食器類が効果的に洗浄されるだけでなく、台所の調理台、タイル、浴室、堅木の床、及び他の硬質表面もまた洗浄されてよい。
さらに、他の使用方法、例えばPMEを、例えば流し又は洗い桶内で希釈してMEを形成し、洗浄すべき表面をMEと接触させ、好ましくは約2秒〜約1時間つけ置きし、次いでほこり、汚れ及びMEを洗い流す方法もまた、有用である。
本明細書のPMEの物理形態は典型的には液体、ゲル、ペースト、さらには固体であり、それ自身水性であっても非水性であってもよい。PMEが水で希釈されて所望のMEを形成し得る限り、他の形態もまた本明細書で有用である。さらに、本明細書のPMEは別個の製品として提供されてもよく、あるいは適用具、例えば分配容器、洗浄用具、及び/又は拭き取り若しくは擦り洗い基材と共に提供されてもよい。好ましい分配容器は当該技術分野で既知であり、通常、審美的に望ましい形状、及び/又は人間工学的な形状、並びに分配スパウト、誘発噴霧器、若しくはスプレーノズルを有する手持ち用ボトルを含む。
本明細書で有用な拭き取り及び/又は擦り洗い基材は、PME、又はそれによって形成されるMEを洗浄されるべき表面に送達するのに有用な、あらゆる種類の基材である。PMEは例えば基材の内部層内に含浸され、及び/又は他の態様で基材の外部層状に提供される。本明細書で有用な基材の例は、天然又は人工のスポンジ、織基材、不織基材、発泡体及びこれらの組み合わせである。本明細書で有用な基材の特に好ましい例としては、米国特許第4,515,703号(ハク(Haq)、1985年5月7日付与)、EP−A2−0161911(ロウ(Rowe)ら、1985年11月21日発行)、EP−A−0211664(ピーター(Peter)及びサイミーン(Symien)1987年2月25日発行)、EP−A2−0353014(エドワーズ(Edwards)ら、1990年1月31日発行)、及び米国特許出願60/332928(ボルゴニヤン(Borgonjon)ら、2001年11月16日出願)に記載されているものが挙げられる。
(試験方法)
本明細書における粘度は、ブルックフィールド粘度計モデル#LVDVII+により、20℃で測定される。これらの測定に使用されるスピンドルは、異なる粘度の製品を測定するのに適切な速度を用いるS31スピンドルであり、例えば、1Pa*sを超える粘度の製品の測定には12rpm、0.5Pa*s〜1Pa*sの間の粘度の製品の測定には30rpm、0.5Pa*s未満の粘度の製品の測定には60rpmである。液体、ゲル、又はペーストの形態の場合、本明細書の発明は典型的に、少なくとも約0.01Pa*s、好ましくは約0.02Pa*s〜約10Pa*s、より好ましくは約0.03Pa*s〜約5Pa*sの粘度を有する。
本明細書における油可溶性は、吸収速度並びに可溶化キャパシティの両方に関して測定される。可溶化キャパシティを測定するために、試験すべき製品10.0g(特定の希釈状態で試験される場合、この量は水を含む)を25mlシンチレーションバイアル瓶に入れる。これに、0.045%のピラクロム赤(Pylakrome RED)−LX1903(ソルベント赤(SOLVENT RED)24CAS#85−83−6とソルベント赤(SOLVENT RED)26CAS#4477−79−6、(ピラム・プロダクツ(Pylam Products)(米国、アリゾナ州、テンピー(Tempe))より入手可能)の混合物)染料で染色された食品等級キャノーラ油0.1gを加え、バイアル瓶に蓋をする。バイアル瓶を5秒間手で激しく振とうし、ISO7027濁度測定手順により澄んだ状態になるまで、又は5分が経過するまでのうちどちらか短い時間、静置する。ISO7027法は、例えばオメガエンジニアリング社(Omega Engineering,Inc.)(米国、コネチカット州、スタンフォード(Stamford))より入手可能なもののような濁度測定機器を用いて、波長880nmにおける濁度を測定する。バイアル瓶が澄んだ状態になったら、次にさらなる油を、0.1g間隔で、バイアル瓶が前述の時間内に澄んだ状態にならなくなるまで、加える。油溶解%を、10gの製品によって完全に可溶化される(すなわちバイアル瓶が澄んだ状態になる)油の最大量として記録する。理論に制限されるものではないが、本明細書のイオン性界面活性剤主体のPME類及びME類は当該技術分野で以前に記載されている非イオン性ME類よりも、著しく多い油を可溶化すると考えられている。好ましくは本明細書の発明は、75%の製品濃度で試験された場合、少なくとも約1gの染色キャノーラ油、より好ましくは少なくとも約3gの染色キャノーラ油、さらにより好ましくは少なくとも約5gの染色キャノーラ油を可溶化する。
吸収速度を測定するためには、所与の10.0gの製品に対し、0.1g(すなわち1%)の染色キャノーラ油が可溶化されるのに要する時間(静置状態で測定)を記録すること以外は、上述の通りの試験を行う。本明細書のイオン性界面活性剤を主体とするPME類及びME類はまた、当該技術分野で以前に記載されている非イオン性ME類よりも著しく早く油を可溶化すると考えられる。好ましくは本明細書の発明は、製品濃度75%で試験した場合に、2%の染色されたキャノーラ油を約15分以内に、より好ましくは5分以内に、さらにより好ましくは約60秒以内に可溶化する。
4個のシリンダー1セットを有する泡シリンダーテスター(SCT)を用いて泡立特性を測定できる。各シリンダーは典型的に長さ30cm、直径が10cmである。シリンダー壁は0.5cmの厚みであり、シリンダーの底は1cmの厚みである。密閉シリンダー(典型的に、複数の透明なプラスチックシリンダー)中の試験溶液をSCTを用いて、1分間あたり約21回転の速度で2分間回転させ、その後泡の高さを測定する。次いで汚れを試験溶液に添加して、再び攪拌し、得られた泡の高さを再度測定してもよい。このような試験は、組成物の初期泡立特性、並びに洗浄されている表面からさらに汚れが導入された場合の、使用中の泡立特性をシュミレートするために、使用されてもよい。
泡立特性試験は以下の通りである:
1.清潔な乾燥した目盛り付きシリンダー1セット、及び温度が25℃で、水硬度が100万あたり136.8部(1リットルあたり2.1グレイン)の水を用意する。
3.各シリンダーに適当量の試験組成物を加え、水を加えて各シリンダー中の組成物+水の総量が500mlになるようにする。
4.シリンダーを密封し、それらをSCTに置く。
5.SCTを可動させ、2分間シリンダーを回転させる。
6.1分以内の泡の高さをセンチメートルで測定する。
7.泡立特性は、組成物によって発生させられる泡の平均高さ(センチメートル)である。
本発明による組成物は好ましくは泡立特性が少なくとも約2cm、より好ましくは少なくとも約4cm、さらにより好ましくは約5cmである。
(実施例1)
本発明による組成物の非限定例を以下に提供する。
Figure 2006515642
1HC:LCは高キャパシティ領域と低キャパシティ領域の比を示す。
上述の実施例は許容可能な泡立特性及びすすぎ特性を有する。対照配合1は市販の食器手洗い用組成物である。配合A〜Eと比較すると、対照配合1は油を吸収する場合、澄み方が著しく劣る。2%の染色キャノーラ油を用いて5分後に測定した場合、対照配合1の濁度は1237NTUであるのに対し、配合A〜Eはそれぞれ、2NTU〜3NTUの間である。
(実施例2)
実施例Iの配合A〜Eによる組成物を生成し、油吸収試験を行う。水不溶性油としてリモネンを含有する配合Aは最大2%の染色キャノーラ油を1分(60秒)後に溶解する。それに対し、低水溶性溶媒としてフェニルプロピレングリコールエーテル、フェニルエチレングリコールエーテル及びこの2つの組み合わせを含有する配合B〜E及びEは同じ2%の染色キャノーラ油を10秒で溶解する。
発明の詳細な説明で引用したすべての文献は、その関連部分において本明細書に参考として組み込まれ、いかなる文献の引用も、それが本発明に対する従来技術であることを認めるものと解釈すべきではない。
本発明の特定の実施形態を例示し記載したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、他の種々の変形及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかであろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を、添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
典型的なME及びPMEの希釈曲線。

Claims (10)

  1. イオン性界面活性剤を主体とするプロトマイクロエマルションであって:
    A.少なくとも約20重量%のイオン性界面活性剤系;
    B.約0.1重量%〜約50重量%の低水溶性化合物;及び
    C.約1重量%〜約40重量%の溶媒;
    を含み、水で約10%〜約99%希釈された場合にマイクロエマルションを形成し、水不溶性油を実質的に含まない、当該プロトマイクロエマルション。
  2. 前記低水溶性化合物はフェニルグリコールエーテルである、請求項1に記載のプロトマイクロエマルション組成物。
  3. 高キャパシティ相及び低キャパシティ相を含み、前記高キャパシティ相は水による約10%〜約55%の希釈において優位を占め、前記低キャパシティ相は水による約50%〜約95%の希釈において優位を占める、請求項1に記載のプロトマイクロエマルション組成物。
  4. A.請求項1に記載のイオン性界面活性剤を主体とするプロトマイクロエマルション組成物;及び
    B.前記プロトマイクロエマルション組成物を含浸された基材
    を含む洗浄用具。
  5. 前記基材が不織繊維材料を含む、請求項4に記載の洗浄用具。
  6. 前記イオン性界面活性剤を主体とするプロトマイクロエマルション組成物が、前記界面活性剤から水を引き出すことができる水移動剤をさらに含む、請求項4に記載の洗浄用具。
  7. A.請求項1に記載のプロトマイクロエマルション組成物を基材に適用する工程;
    B.前記基材に水を添加して、前記プロトマイクロエマルションを希釈し、その場でマイクロエマルションを形成させる工程;
    C.前記基材を介して表面に前記マイクロエマルションを適用する工程;及び
    D.前記表面から前記マイクロエマルションを洗い流して、前記表面を洗浄する工程
    を含む、前記表面を洗浄する方法。
  8. 表面を洗浄する方法であって:
    A.請求項1に記載のプロトマイクロエマルションを水で希釈することによって、その場でマイクロエマルションを形成させる工程;
    B.前記表面と前記マイクロエマルションを接触させる工程;及び
    C.前記表面から前記マイクロエマルションを洗い流し、前記表面を洗浄する工程
    を含む方法。
  9. イオン性界面活性剤を主体とする、水不溶性油を実質的に含まないマイクロエマルションであって、前記マイクロエマルションの:
    A.少なくとも約20重量%のイオン性界面活性剤系;
    B.約0.1重量%〜約50重量%の低水溶性化合物;及び
    C.約5重量%〜約79重量%の溶媒
    を含む、当該マイクロエマルション。
  10. A.請求項9に記載のイオン性界面活性剤を主体とするマイクロエマルション組成物;及び
    B.前記マイクロエマルション組成物を含浸された基材
    を含む、洗浄用具。
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