JP2009161591A - 液体洗浄剤組成物 - Google Patents
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しかし、一般家庭でのドラム式洗濯機を用いた洗濯では、浴比(被洗物の量に対する洗濯液の量の割合)が小さいため、汚れの繊維への再汚染が起きやすく、特に綿の繊維への再汚染が起きやすいことが明らかになってきた。
一方、洗浄剤の分野でも、環境への負荷を軽減する方法として、界面活性剤の使用量を低減することが求められるようになってきている。ドラム式洗濯機を用いた洗濯において、界面活性剤の使用量を低減した場合、従来の縦型洗濯機を用いた洗濯に比べて、洗浄効果の低下や再汚染の問題が懸念される。
たとえば、特定のエチレンオキサイド平均付加モル数を有するノニオン界面活性剤と、アニオン界面活性剤と、カチオン界面活性剤とを、それぞれ特定の割合で含有する液体洗浄剤組成物が提案されている(特許文献1参照)。
すなわち、本発明の液体洗浄剤組成物は、下記一般式(I)で表されるノニオン界面活性剤(A)と、アニオン界面活性剤(B)と、酵素(C)とを含有することを特徴とする。
また、本発明の液体洗浄剤組成物においては、前記アニオン界面活性剤(B)が直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩を含むことが好ましい。
また、本発明の液体洗浄剤組成物においては、前記一般式(I)で表されるノニオン界面活性剤(A)の割合が15〜50質量%であり、前記アニオン界面活性剤(B)の割合が1〜15質量%であり、かつ、前記酵素(C)の割合が0.1〜3質量%であることが好ましい。
また、本発明の液体洗浄剤組成物においては、25℃でのpHが5〜9であることが好ましい。
本発明の液体洗浄剤組成物は、前記一般式(I)で表されるノニオン界面活性剤(A)(以下、(A)成分という。)と、アニオン界面活性剤(B)(以下、(B)成分という。)と、酵素(C)(以下、(C)成分という。)とを含有する。
本発明において、(A)成分は、前記一般式(I)で表されるノニオン界面活性剤である。
該(A)成分を用いることにより、被洗物への再汚染の防止効果が向上することに加えて、水への溶解性に優れ、高い洗浄力が得られやすくなる。また、濯ぎ性の良好な液体洗浄剤組成物を製造できる。
R1において、アルキル基、アルケニル基の炭素数は、洗浄力向上や液体洗浄剤組成物自体のゲル化による皮膜形成の抑制の点から、それぞれ炭素数11〜17であることが好ましく、それぞれ炭素数11〜13であることがより好ましい。
R2は、炭素数2〜4のアルキレン基であり、炭素数2〜3のアルキレン基であることが好ましく、エチレン基であることがより好ましい。また、(A)成分中において、R2は、一種単独のアルキレン基であってもよく、二種以上のアルキレン基が混在していてもよい。
R3は、炭素数1〜3のアルキル基であり、メチル基又はエチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
nは、アルキレンオキサイドの平均付加モル数を示し、5〜30である。好ましくは、洗浄力や液体洗浄剤組成物の液安定性(特に、低温での経時安定性等)の向上の点から12〜18である。
当該ナロー率は高いほど、良好な洗浄力が得られる。また、当該ナロー率が20質量%以上、特に30質量%以上であると、界面活性剤の原料臭気の少ない液体洗浄剤組成物が得られやすくなる。これは、(A)成分の製造後、(A)成分と共存する(A)成分の原料である脂肪酸エステルと前記一般式(I)中のn=1および2のアルキレンオキサイド付加体が少なくなるためと考えられる。
(A)成分の製造方法としては、特に制限されるものではないが、たとえば表面改質された複合金属酸化物触媒を用いて、脂肪酸アルキルエステルにエチレンオキサイドを付加重合させる方法(特開2000−144179号公報参照)により容易に製造することができる。
かかる表面改質された複合金属酸化物触媒の好適なものとしては、具体的には、金属水酸化物等により表面改質された、金属イオン(Al3+、Ga3+、In3+、Tl3+、Co3+、Sc3+、La3+、Mn2+等)が添加された酸化マグネシウム等の複合金属酸化物触媒や、金属水酸化物及び/または金属アルコキシド等により表面改質されたハイドロタルサイトの焼成物触媒等である。
また、前記複合金属酸化物触媒の表面改質においては、複合金属酸化物と、金属水酸化物及び/または金属アルコキシドとの混合割合を、複合金属酸化物100質量部に対して、金属水酸化物及び/または金属アルコキシドの割合を0.5〜10質量部とすることが好ましく、1〜5質量部とすることがより好ましい。
これらにより、かかる(A)成分は、水溶液系中で分子どうしの配向性が弱く、ミセルが不安定なノニオン界面活性剤であるため、高濃度にしてもゲル化等を生じず液性が良好であると推測される。また、水への溶解性が向上すると推測される。さらに、高濃度での良好な流動性に寄与していると考えられる。
したがって、かかる(A)成分が洗濯機槽内の水中へ投入された後、洗濯液中の(A)成分の濃度が早く均一となり、洗浄初期から所定の濃度で被洗物と接することができるため、高い洗浄力が得られると考えられる。また、汎用のポリオキシエチレン(POE)型ノニオン界面活性剤と比較して、被洗物の繊維への吸着力が低いため、濯ぎ性に優れていると考えられる。
(A)成分の含有量は、液体洗浄剤組成物中、15〜50質量%であることが好ましく、20〜50質量%であることがより好ましく、25〜50質量%であることがさらに好ましい。
(A)成分の含有量が15質量%以上であると、被洗物への再汚染の防止効果がより向上する。また、良好な洗浄力が得られる。(A)成分の含有量が50質量%以下であれば、充分な洗浄力が得られる。また、濯ぎ性が向上する。さらに、経時に伴う液表面での液体洗浄剤組成物のゲル化等が起きにくくなって、液表面において皮膜が形成されにくくなる。
本発明において、(B)成分はアニオン界面活性剤である。
当該(B)成分と、前記(A)成分および後述の(C)成分とを組み合わせて用いることにより、被洗物への再汚染の防止効果が得られる。また、洗浄力が向上する。
具体的には、炭素数8〜16のアルキル基を有するアルキルベンゼンスルホン酸塩、炭素数10〜20のアルキル基を有するアルキル硫酸塩;炭素数10〜20のアルキル基を有し、エチレンオキサイドの平均付加モル数1〜10のポリオキシエチレンアルキルエ−テル硫酸塩;炭素数10〜20のアルキル基を有するα−オレフィンスルホン酸塩、炭素数10〜20のアルキル基を有するアルカンスルホン酸塩、炭素数10〜20のアルキル基を有するα−スルホ脂肪酸メチルエステル塩;炭素数10〜20のアルキル基を有し、エチレンオキサイドの平均付加モル数1〜10のポリオキシエチレンアルキルエ−テルカルボン酸塩;炭素数12〜14の高級脂肪酸塩(石鹸)等が好ましく挙げられる。
上記のなかでも、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルカンスルホン酸塩が好ましく、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩がより好ましい。
また、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩を構成する全エチレンオキサイド付加体中に質量を基準として最も多く存在するエチレンオキサイド付加体のエチレンオキサイドの付加モル数を「n1max」とした際、全エチレンオキサイド付加体に対する、エチレンオキサイドの付加モル数が(n1max−1)とn1maxと(n1max+1)のエチレンオキサイド付加体の合計の割合が55質量%以上であるものも好ましく、55〜75質量%の範囲であるものがより好ましい。前記範囲であると、柔軟剤製品の使用に伴う黄ばみの抑制効果がより向上する。また、液体洗浄剤組成物の液表面において、該液体洗浄剤組成物自体がゲル化しにくくなって皮膜が形成されにくくなる。
本発明の液体洗浄剤組成物において、(B)成分としては、被洗物への再汚染の防止効果が特に良好であることから、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩を含むことが好ましい。
(B)成分の含有量は、液体洗浄剤組成物中、1〜15質量%であることが好ましく、2.5〜10質量%であることがより好ましく、5〜10質量%であることがさらに好ましい。
(B)成分の含有量が1質量%以上、好ましくは2.5質量%以上であると、被洗物への再汚染の防止効果がより向上する。また、良好な洗浄力が得られる。(B)成分の含有量が15質量%以下、好ましくは10質量%以上であると、充分な洗浄力が得られる。また、濯ぎ性が向上する。さらに、経時に伴う液表面での液体洗浄剤組成物のゲル化等が起きにくくなって、液表面において皮膜が形成されにくくなる。
本発明において、(C)成分は酵素である。
当該(C)成分と、前記(A)成分および前記(B)成分とを組み合わせて用いることにより、被洗物への再汚染の防止効果が得られる。また、洗浄力が向上する。
本発明の液体洗浄剤組成物において、(C)成分としては、被洗物への再汚染の防止効果が特に良好であることから、セルラーゼを含むことが好ましい。具体的な市販品としてエンドラーゼ5000L(商品名、ノボザイムズ社製)が好適に挙げられる。
(C)成分の含有量は、液体洗浄剤組成物中、0.1〜3質量%であることが好ましく、0.1〜2質量%であることがより好ましく、0.1〜1質量%であることがさらに好ましい。
(C)成分の含有量が0.1質量%以上であると、被洗物への再汚染の防止効果がより向上する。また、良好な洗浄力が得られる。(C)成分の含有量が3質量%以下であれば、充分な洗浄力が得られる。また、経済的にも有利となる。
かかる効果が得られる理由としては、定かではないが、(A)〜(C)成分の3成分の割合が前記範囲であると、被洗物の繊維の奥に付着している汚れが除去しやすくなり、さらに被洗物の繊維からいったん離脱した汚れの洗濯液中での分散性が顕著に向上するため、汚れが該繊維に沈着しにくくなるためと推測される。
本発明の液体洗浄剤組成物には、上記の(A)成分、(B)成分、および(C)成分以外に必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、種々の任意成分を適宜配合することができる。
たとえば、高級脂肪酸、粘度低下剤(エタノール、イソプロピルグリコール等の低級アルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類など)、安定化剤(安息香酸ナトリウム、クエン酸、クエン酸ナトリウム、多価アルコール、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールアルキルエーテル等)、アルカリ剤(モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアルカノールアミン等)、金属イオン捕捉剤(マロン酸、コハク酸、リンゴ酸、ジグリコール酸、酒石酸、クエン酸、又はそれらの塩等)、シリコーン等の風合い向上剤、防腐剤、ハイドロトロープ剤、蛍光剤、移染防止剤、パール剤、酸化防止剤(ジブチルヒドロキシトルエン、ジスチレン化クレゾール、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム等)、着色剤として汎用の色素や顔料、着香剤又は乳濁化剤等の添加剤、溶媒(水、アルコール、ポリエチレングリコール等)、pH調整剤などが挙げられる。
pH調整剤は、1種または2種以上混合して用いることができる。
pH調整剤は、液体洗浄剤組成物の25℃でのpHを、好ましくはpH5〜9であるように調整する量が適宜添加される。
前記pHの調整は、たとえば一定量の硫酸、水酸化カリウム等を添加することにより制御することができる。また、pHの微調整用として無機酸(好ましくは塩酸、硫酸)または水酸化カリウムもしくは水酸化ナトリウム等をさらに添加することもできる。
本発明において、液体洗浄剤組成物(25℃に調温)のpHは、pHメーター(製品名:HM−30G、東亜ディーケーケー(株)製)等により測定される値を示す。
使用方法は、通常の使用方法、すなわち本発明の液体洗浄剤組成物(本発明品)を、洗濯時に洗濯物と一緒に水に投入する方法、泥汚れや皮脂汚れに本発明品を直接塗布する方法、本発明品を予め水に溶かして衣類を浸漬する方法等が挙げられる。また、本発明品を洗濯物に塗布後、適宜放置し、その後、通常の洗濯液を用いて通常の洗濯を行う方法も好ましい。その際、本発明品の使用量は、従来の液体洗浄剤組成物の使用量よりも、実質上半量以下に少なくすることができる。
本発明の液体洗浄剤組成物は、POE型ノニオン界面活性剤を含有するものであっても、低浴比のドラム式洗濯機を用いた洗濯において、被洗物への再汚染を防止する効果に優れ、洗浄効果が高いものである。したがって、本発明の液体洗浄剤組成物は、特に低浴比のドラム式洗濯機に好適に用いることができる。
また、本発明の液体洗浄剤組成物は、液安定性が良好であり、また、濯ぎ性にも優れる。
本発明の液体洗浄剤組成物は、特に衣料用として好適なものである。
表1に示す組成の液体洗浄剤組成物を、常法に準じて、以下のように製造した。
まず、2cmの撹拌子の入った円筒ガラス瓶(直径50mm、高さ100mm)に、(A)成分を入れた。次に、(C)成分と任意成分との混合溶液を入れて、400rpmで撹拌子を撹拌させた。次いで、(B)成分を入れて撹拌混合した。その後、全体量(全体量を100質量部とする。)が95質量部になるように精製水を入れ、撹拌混合した後、pHを調整し、全体量が100質量%になるようにエタノールを加えて液体洗浄剤組成物を製造した。
pHの調整は、液体洗浄剤組成物の25℃でのpHが7.0となるように、pH調整剤(水酸化カリウム又は硫酸)を適量添加することにより行った。
なお、表1中の配合量の単位は質量%であり、純分換算量を示す。
以下に、(A)成分のナロー率の測定方法、および表中に示した成分について説明する。
以下に示す(A)成分について、下記測定条件により、エチレンオキサイドの付加モル数が異なるエチレンオキサイド付加体の分布を測定した。そして、(A)成分のナロー率(質量%)を前記数式(S)に基づいて算出した。
[HPLCによるエチレンオキサイド付加体の分布の測定条件]
装置 :LC−6A((株)島津製作所製)
検出器 :SPD−10A
測定波長:220nm
カラム :Zorbax C8 (Du Pont(株)製)
移動相 :アセトニトリル/水=60/40(体積比)
流速 :1mL/min
温度 :20℃
・(A)成分
a−1:C11H23CO(OC2H4)15OCH3、ナロー率 45質量%;合成品。
すなわち、化学組成が2.5MgO・Al2O3・nH2Oである水酸化アルミナ・マグネシウム(協和化学工業(株)製、商品名:キョーワード300)を、600℃で1時間、窒素雰囲気下で焼成して得られた焼成水酸化アルミナ・マグネシウム(未改質)触媒2.2gと、0.5規定の水酸化カリウムエタノール溶液2.9mLと、ラウリン酸メチルエステル350gとを4リットルオートクレーブに仕込み、オートクレーブ内で触媒の改質を行った。次いで、オートクレーブ内を窒素で置換した後、昇温を行い、温度を180℃、圧力を3atmに維持しつつ、エチレンオキサイド1079gを導入し、撹拌しながら反応させた。
さらに、反応液を80℃に冷却し、水159gと、濾過助剤として活性白土および珪藻土をそれぞれ5g添加した後、触媒を濾別し、a−1を得た。
なお、触媒に対するアルカリ添加量をコントロールすることにより、ナロー率45質量%のa−1を得た。
ナロー率は、上記のナロー率の測定方法により、得られた合成品におけるエチレンオキサイドの付加モル数が異なるエチレンオキサイド付加体の分布を測定して算出した。
b−1:LAS、直鎖アルキル(炭素数10〜14)ベンゼンスルホン酸[ライオン(株)製、商品名:ライポンLH−200(LAS−H 純分96質量%)]を、界面活性剤組成物の調製時に48質量%水酸化ナトリウム水溶液で中和した化合物と、前記水酸化ナトリウムにて中和する代わりに、48質量%水酸化カリウム水溶液で中和した化合物とを質量比2:1で混合したもの;平均分子量322。表中の配合量は、これら混合物としての値(質量%)を示す。
4Lのオートクレーブ中に、Neodol23アルコール[商品名、シェルケミカルズ社製;C12、13アルコール(炭素数12のアルコールと、炭素数13のアルコールとの質量比1/1の混合物)、分岐率20質量%]400gと、水酸化カリウム触媒0.8gとを仕込み、オートクレーブ内を窒素置換し、撹拌しながら昇温した。その後、温度180℃、圧力0.3mPaに維持しながらエチレンオキサイド272gを導入し、エチレンオキサイドの平均付加モル数2の反応物を得た。
次に、上記で得られたアルコールエトキシレート280gを、撹拌装置付の500mLフラスコにとり、窒素置換後、液体無水硫酸(サルファン)67gを反応温度40℃に保ちながらゆっくりと滴下した。滴下終了後、1時間撹拌を続け(硫酸化反応)、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸を得た。さらに、これを水酸化ナトリウム水溶液で中和することにより、b−3(AES)を得た。
c−1:エンドラーゼ5000L(商品名、ノボザイムズ社製)。
c−2:エバラーゼ16L Type EX(商品名、ノボザイムズ社製)。
c−3:ピュラフェクトPrime 4000L(商品名、ジェネンコア社製)。
c−4:マンナウェイ 4.0L(商品名、ノボザイムズ社製)。
PEG:ポリエチレングリコ−ル、商品名「PEG#1000」、(株)ライオン化学製;濃度(AI)=60質量%。
DEA:ジエタノ−ルアミン、株式会社日本触媒製;濃度(AI)=100質量%。
クエン酸3Na・2H2O:クエン酸3ナトリウム2水塩、扶桑化学工業(株)製;濃度(AI)=100質量%。
エタノール:商品名「95vol%合成エタノール」、NEDO製。
安息香酸Na:商品名「安息香酸ナトリウム」、(株)伏見製薬製。
硫酸:東邦亜鉛(株)製。
水酸化カリウム:旭硝子(株)製;濃度(AI)48質量%。
精製水:イオン交換水使用。
得られた液体洗浄剤組成物について、以下に示す方法及び評価基準によって評価を行い、その結果を表1に併記した。
1) 評価布の調製(前処理)
二槽式洗濯機(製品名:CW−C30A1−H、三菱電機製;以下同様)を用いて、B.V.D肌シャツ(株式会社フジボウアパレル)1kgを、ノニオン界面活性剤の20質量%水溶液(洗剤の標準使用濃度)にて、40〜50℃の水道水で2回繰り返し洗濯を行った後、常温の水道水で充分すすぎ、室温で乾燥して評価布を調製した。
なお、上記の前処理は、浴比30倍、洗濯条件:洗濯10分間→注水すすぎ10分間の2回繰り返し、ノニオン界面活性剤としてラウリルアルコール1モルあたり平均15モルの酸化エチレンを付加させたアルコールエトキシレート(商品名:LMAO、ライオンケミカル製)を用いて行った。
[使用試験の方法]
各例の液体洗浄剤組成物を容器(容量1000mLのポリエチレン容器に収容した評価用の洗剤と、前記評価布とを、各家庭に渡し、通常の洗濯の際に評価布を一緒に洗濯していただき、当該評価布を20回繰り返して洗濯した時点で回収する使用試験を行った。
かかる使用試験は、評価用の洗剤1サンプルにつき20の家庭(たとえば洗剤4サンプルならば80の家庭)で行った。
また、洗濯の際、洗濯機のタイプとしてドラム式洗濯機を用いること、柔軟剤製品(その種類は限定せず)を用いること、を条件とした。
再汚染度ΔZの測定は、以下のようにして行った。
各家庭における使用試験の開始前の評価布をブランク(対照)とした。
このブランクの評価布と使用試験で回収した評価布について、測色色差計(日本電色工業株式会社製、製品名:1001−DP;レンズ30φ)を用いてZ値(反射率)を測定した。この際、蛍光剤の影響を遮断するフィルターを、必ず着けるものとした。
Z値の測定は、評価布(肌シャツ)の前身ごろ4隅と、後見ごろ中央1箇所との合計5箇所を測定部位とし、それらの平均値を各評価布のZ値とした。
これらのZ値から、以下に示す式よりΔZを求めた。
ΔZ=(ブランクの評価布のZ値)−(使用試験後の評価布のZ値)
評価用の洗剤1サンプルにつき20の家庭から回収された評価布におけるΔZ値のうち、最大値と最小値を除いた、残り18個のデータの平均値をその評価布の再汚染度ΔZとし、下記の評価基準に基づいて、再汚染の防止効果を評価した。
評価基準
◎:再汚染度ΔZが6未満、家庭で再汚染に気がつかないレベル。
○:再汚染度ΔZが6以上9未満、再汚染に気がつくものの、許容範囲のレベル。
△:再汚染度ΔZが9以上12未満、再汚染に気がついて気になるレベル。
×:再汚染度ΔZが12以上、黒ずんでいることがはっきり分かるレベル。
一方、(A)〜(C)成分のうち、(C)成分を欠く比較例2、(B)成分を欠く比較例3、(B)成分および(C)成分の両方を欠く比較例1の液体洗浄剤組成物は、いずれも、被洗物への再汚染の防止効果が低いことが確認された。
各例の液体洗浄剤組成物150mlを、直径50mm、高さ100mmの円筒ガラス瓶に収容し、フタを閉めて密封した。この状態で、25℃の恒温室に保存し、24時間後の液の外観を目視により観察して、液体洗浄剤組成物の液安定性を評価した。
なお、実施例1の液体洗浄剤組成物において、液体洗浄剤組成物のpHを9.5に調整した例を比較例4の液体洗浄剤組成物とし、かかる液安定性の評価を、実施例1〜11と比較例1〜4に対して行った。
その結果、実施例1〜11の液体洗浄剤組成物は、いずれも均一な外観を呈しており、液安定性が良好であることが確認できた。
一方、比較例1〜3の液体洗浄剤組成物は、液安定性が良好であったものの、比較例4の液体洗浄剤組成物は分離が認められ、液安定性が悪かった。
Claims (5)
- 前記酵素(C)がセルラーゼを含む請求項1記載の液体洗浄剤組成物。
- 前記アニオン界面活性剤(B)が直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩を含む請求項1又は請求項2記載の液体洗浄剤組成物。
- 前記一般式(I)で表されるノニオン界面活性剤(A)の割合が15〜50質量%であり、前記アニオン界面活性剤(B)の割合が1〜15質量%であり、かつ、前記酵素(C)の割合が0.1〜3質量%である請求項1〜3のいずれかに記載の液体洗浄剤組成物。
- 25℃でのpHが5〜9である請求項1〜4のいずれかに記載の液体洗浄剤組成物。
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