JP2011132277A - 液体洗剤組成物、その調製方法及びその透明化方法 - Google Patents

液体洗剤組成物、その調製方法及びその透明化方法 Download PDF

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Abstract

【課題】液体洗剤に、液状シリコーン系消泡剤を添加して得られる透明で低起泡性の液体洗剤組成物、その調製方法及びその透明化方法を提供する。
【解決手段】アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤および双極性界面活性剤からなる群より選択される少なくとも1種の界面活性剤を含む液体洗剤(A)に、液状シリコーン系消泡剤(B)を添加して得られる液体洗剤組成物であって、液状シリコーン系消泡剤(B)は、(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカ、さらに所望に応じて(iii)変性シリコーン及び/又は(iv)乳化剤を含み、かつ、液体洗剤(A)の屈折率をα、液状シリコーン系消泡剤(B)の製造に使用する(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカからなる混合物を40〜250℃で加熱処理してなるオイルコンパウンドの屈折率をβとしたとき、αとβとの差(ΔRI)が次の関係式(1)を満たすことを特徴とする透明な液体洗剤組成物など。
ΔRI<0.02・・・(1)
【選択図】なし

Description

本発明は、液体洗剤組成物、その調製方法及びその透明化方法に関し、さらに詳しくは、液体洗剤に、液状シリコーン系消泡剤を添加して得られる透明で低起泡性の液体洗剤組成物、その調製方法及びその透明化方法に関する。
従来から、粉末洗剤では、洗濯後に未分散の洗剤が粒状または塊状の残渣として布地や洗濯槽に付着するなどの不具合があり、残渣の問題を生じない液体洗剤が増加する傾向がある。さらに、液体洗剤における市場のニーズとして、汚れの洗浄性に優れ、浮遊物や濁りの問題がなく透明で、すすぎを少なくできる低起泡性の液体洗剤が望まれている。
しかしながら、現状、上記の性能を満足するものは、見当たらなく、それらの性能を満足する液体洗剤の研究開発が進められている。
一方、洗濯機中で洗浄サイクル時に生ずる泡の量を制御しようとする物質、すなわち消泡剤を洗剤組成物に配合することは、洗剤工業で普通のプラクティスになってきた。事実、過度の起泡は、洗浄液の布帛への作用を否定的に妨害することが見出されている。
上記消泡剤は、液体空気界面で活性化される界面活性剤であり、従来から使用されてきた消泡剤は、数多く存在するが、オルガノポリシロキサン消泡剤(シリコーン系消泡剤)は、最も効果のある部類の消泡剤の一つとして、周知である。しかし、トリメチルシリル末端を有するポリジメチルシロキサンのようなシリコーンオイルが、幾つかの系において効果のある消泡剤として使用されているが、このような物は、一般にそれ自体洗剤に使用するには不適当であるとされている。
しかしながら、微細のシリコーン消泡剤などは、特に有効なものであることが見出され、従来から、布地ケア剤または消泡剤(起泡抑制添加剤)として、シリコーンなどを含む液体洗濯洗剤組成物や液体洗剤が種々提案されている(例えば、特許文献1〜4等参照。)。
上記特許文献1には、布地ケア剤としてのシリコーンブレンドを含む液体洗濯洗剤組成物が提案され、その内容として、(A)アニオン性界面活性剤類、非イオン性界面活性剤類、双性イオン性界面活性剤類、両性界面活性剤類、及びこれらの組み合わせよりなる群から選択される少なくとも1つの洗浄性界面活性剤、(B)(i)窒素含有アミノ又はアンモニウム官能化ポリシロキサン及び(ii)窒素非含有非官能化ポリシロキサン類を含むシリコーンブレンドの液滴、及び(C)洗浄性酵素、移染抑制剤、蛍光増白剤、泡抑制剤、及びこれらの組み合わせから選択される少なくとも1つの追加の非シリコーン洗濯補助剤を含む、洗濯される布地への布地ケア効果の付与に適した液体洗濯洗剤組成物が開示されている。
また、特許文献2には、オルガノポリシロキサン消泡剤を含有する液体洗剤が提案され、その内容として、一つ以上の起泡抑制添加剤の少なくとも一種として、a)水不混和性有機溶剤;b)シロキサン消泡剤約1〜約25重量%;c)金属が亜鉛、カルシウム、マグネシウムおよびアルミニウムから成る金属群より選ばれた水不溶性脂肪族カルボン酸金属塩約0.2〜約3.0重量%、d)シリカ約0〜約3重量%;およびe)場合により、一つ以上の界面活性剤約20重量%まで、を含む安定な液体起泡抑制添加剤が選ばれることを特徴とする起泡抑制添加剤を使用している液体洗剤が開示されている。
また、特許文献3には、分散性シリコーン消泡剤を含んでなる安定化液体洗剤組成物が提案され、その内容として、消泡剤を含んでなる液体洗剤組成物であって、前記消泡剤が、(I)(i)ポリオルガノシロキサン液体と、(ii)ケイ素化合物と、(iii)細かく分割された充填材と、(iv)触媒量の成分(i)〜(iii)の反応を促進する化合物との混合物を50℃〜300℃に加熱することにより製造される反応生成物、(II)非水性液体連続相、および(III)適度に疎水性の粒子状安定化助剤からなる消泡剤を含んでなる液体洗剤組成物が開示されている。
さらに、特許文献4には、安定な制泡液体洗剤組成物が提案され、その内容として、シリコーン消泡化合物、フュームド非孔質シリカなどの粒状安定化助剤および界面活性剤含有溶液を含むことを特徴とする消泡剤や、この消泡剤を含むことを特徴とする安定な液体洗剤組成物が開示されている。
特表2007−531816号公報 特開2000−119695号公報 特表平9−502746号公報 特表平8−502684号公報
しかしながら、本発明者らは、上記提案されたシリコーン系消泡剤について、解決すべき新たな課題を見出した。特に家庭用の液体洗剤は、使用者が容器中の液体洗剤の残量や状態を容易に把握することができ、店頭においては消費者に対し、「すっきりした、透明感のある洗い上がり」を強く印象付けることができることから、しばしば透明な容器にパッケージされる。これらの透明容器は、意匠性に優れ、PETボトル等、安価でリサイクルが容易な容器である等の利点もある。一方、上記提案されたものは、低起泡性および消泡性に一定の効果を示すが、これらの液状シリコーン系消泡剤は、シリコーン系の油剤と無機充填剤(代表的にはシリカである)を含有するものであり、透明〜半透明な液体洗剤に配合した場合、分散状態の変化によって、液体洗剤全体に濁りや目視できる粗大粒子を生じるという問題があった。
ここで、透明容器にパッケージされた液体洗剤中に、シリコーン系消泡剤に由来する濁りや目視できる粗大粒子が存在すると、低起泡性等の商品特性が優れているにも拘わらず、店頭において消費者に対し、液体洗剤の洗い上がりの素晴らしさやすすぎ性といった商品の特性を強く印象付けることができず、購買意欲を十分に刺激することができない。さらに、購入後においては、いわゆる「異物」と認識される場合があり、好ましくない。
そこで、その外観が透明かつ均一であり、長期の保存によっても分離や目視できる粗大粒子の発生がなく、安定であること、すなわち、保存時の透明均一性、安定性などに優れ、しかも、洗濯時のすすぎを少なくできる低起泡性の透明な液体洗剤組成物が強く求められているが、液体洗剤の組成は、重視する洗浄特性の違い(例えば、台所用と衣料用洗剤の違い)や、国・地域の洗濯の事情、食器/食文化の違いによっても異なるものであり、各液体洗剤の組成に応じて、透明性や低起泡性を調整することは一般に困難である。
本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、調製が容易であり、液体洗剤に、液状シリコーン系消泡剤を添加して得られる透明で低起泡性の液体洗剤組成物、その調製方法及びその透明化方法を提供することにある。
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、液体洗剤に、液状シリコーン系消泡剤を添加して得られる液体洗剤組成物において、液体洗剤の屈折率と、特定の液状シリコーン系消泡剤の主剤であるオイルコンパウンドの屈折率とを特定の範囲、特に屈折率の差を特定範囲に調整することにより、透明で低起泡性の液体洗剤組成物が得られることを見出した。そして、本発明は、この知見に基づいて完成に至ったものである。
すなわち、本発明の第1の発明によれば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤および双極性界面活性剤からなる群より選択される少なくとも1種の界面活性剤を含む液体洗剤(A)に、液状シリコーン系消泡剤(B)を添加して得られる液体洗剤組成物であって、
液状シリコーン系消泡剤(B)は、(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカ、さらに所望に応じて(iii)変性シリコーン及び/又は(iv)乳化剤を含み、かつ、液体洗剤(A)の屈折率をα、液状シリコーン系消泡剤(B)の製造に使用する(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカからなる混合物を40〜250℃で加熱処理してなるオイルコンパウンドの屈折率をβとしたとき、αとβとの差(ΔRI)が次の関係式(1)を満たすことを特徴とする透明な液体洗剤組成物が提供される。
ΔRI<0.02・・・(1)
また、本発明の第2の発明によれば、第1の発明において、液体洗剤(A)に液状シリコーン系消泡剤(B)を添加するとき、前記関係式(1)が成立するように、(i)次の一般式(I)で表されるポリオルガノシロキサン成分のケイ素に結合する有機基(R)を一部変性することにより、前記オイルコンパウンドの屈折率(β)を適宜変化させることを特徴とする透明な液体洗剤組成物が提供される。
Figure 2011132277
(式中、Rは、各々独立に、炭素原子数1〜30のアルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、水素原子、水酸基または式:−CF−で表される基を2個以上有する炭素原子数が4以上のフッ素原子含有一価有機基であり、mは、平均で5〜2000の数である。)
さらに、本発明の第3の発明によれば、第1の発明において、液体洗剤(A)に液状シリコーン系消泡剤(B)を添加するとき、前記関係式(1)が成立するように、(ii)微粉末シリカ成分の粒径や含有量を変更することにより、前記オイルコンパウンドの屈折率(β)を適宜変化させることを特徴とする透明な液体洗剤組成物が提供される。
一方、本発明の第4の発明によれば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤および双極性界面活性剤からなる群より選択される少なくとも1種の界面活性剤を含む液体洗剤(A)に、(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカ、さらに所望に応じて(iii)変性シリコーン及び/又は(iv)乳化剤を含む液状シリコーン系消泡剤(B)を添加して透明な液体洗剤組成物を調製するための方法であって、
液体洗剤(A)に液状シリコーン系消泡剤(B)を添加するに当たり、液体洗剤(A)の屈折率(α)と、液状シリコーン系消泡剤(B)の製造に使用する(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカからなる混合物を40〜250℃で加熱処理してなるオイルコンパウンドの屈折率(β)との差(ΔRI)が次の関係式(1)を満たすように、該オイルコンパウンドの屈折率(β)を適宜変化させることを特徴とする透明な液体洗剤組成物の調製方法が提供される。
ΔRI<0.02・・・(1)
また、本発明の第5の発明によれば、第4の発明において、(i)上記一般式(I)で表されるポリオルガノシロキサン成分のケイ素に結合する有機基(R)を一部変性することにより、前記オイルコンパウンドの屈折率(β)を適宜変化させることを特徴とする透明な液体洗剤組成物の調製方法が提供される。
さらに、本発明の第6の発明によれば、第4の発明において、(ii)微粉末シリカ成分の粒径や含有量を変更することにより、前記オイルコンパウンドの屈折率(β)を適宜変化させることを特徴とする透明な液体洗剤組成物の調製方法が提供される。
本発明の第7の発明によれば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤および双極性界面活性剤からなる群より選択される少なくとも1種の界面活性剤を含む液体洗剤(A)と、(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカ、さらに所望に応じて(iii)変性シリコーン及び/又は(iv)乳化剤を含む液状シリコーン系消泡剤(B)とからなる液体洗剤組成物の透明化方法であって、
液体洗剤(A)の屈折率をα、液状シリコーン系消泡剤(B)の製造に使用する(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカからなる混合物を40〜250℃で加熱処理してなるオイルコンパウンドの屈折率をβとしたとき、αとβとの差(ΔRI)が次の関係式(1)を満たすことを特徴とする液体洗剤組成物の透明化方法が提供される。
ΔRI<0.02・・・(1)
また、本発明の第8の発明によれば、第7の発明において、(i)上記一般式(I)で表されるポリオルガノシロキサン成分のケイ素に結合する有機基(R)を一部変性することにより、前記オイルコンパウンドの屈折率(β)を適宜変化させることを特徴とする液体洗剤組成物の透明化方法が提供される。
さらに、本発明の第9の発明によれば、第7の発明において、(ii)微粉末シリカ成分の粒径や含有量を変更することにより、前記オイルコンパウンドの屈折率(β)を適宜変化させることを特徴とする液体洗剤組成物の透明化方法が提供される。
本発明は、上記した如く、透明な液体洗剤組成物などに係るものであるが、その好ましい態様としては、次のものが包含される。
(1)第1の発明において、液体洗剤(A)に、組成物全量基準で、液状シリコーン系消泡剤(B)を0.01〜5重量%添加することを特徴とする透明な液体洗剤組成物。
(2)第1の発明において、液状シリコーン系消泡剤(B)は、(i)ポリオルガノシロキサン100重量部に対して、(ii)微粉末シリカ1〜30重量部含むことを特徴とする透明な液体洗剤組成物。
(3)第1の発明において、(ii)微粉末シリカは、比表面積が50m/g以上であることを特徴とする透明な液体洗剤組成物。
(4)第1の発明において、衣料または食器洗い器用途に用いられることを特徴とする透明な液体洗剤組成物。
(5)第2、5又は8のいずれかの発明において、一般式(I)で表されるポリオルガノシロキサン成分のケイ素に結合する有機基(R)を、短鎖基から、長鎖基かフェニル基に変性または置換することにより、前記オイルコンパウンドの屈折率(β)を増加させることを特徴とする透明な液体洗剤組成物、透明な液体洗剤組成物の調製方法または液体洗剤組成物の透明化方法。
本発明の液体洗剤組成物は、液体洗剤の屈折率と、特定の液状シリコーン系消泡剤の主剤であるオイルコンパウンドの屈折率との差を特定範囲に調整することにより、透明で低起泡性であるという効果を発揮する。そのため、透明で低起泡性の必要な用途、例えば衣料用、食器用液体洗剤に好適に用いることができる。
また、本発明の液体洗剤組成物の調整方法によれば、容易に透明で低起泡性の液体洗剤組成物を得ることができる。
さらに、本発明の液体洗剤組成物の透明化方法によれば、液体洗剤組成物を、容易に透明で低起泡性にすることができる。
本発明は、少なくとも1種の界面活性剤を含む液体洗剤(A)に、液状シリコーン系消泡剤(B)を添加して得られる透明で低起泡性の液体洗剤組成物、その調製方法及びその透明化方法である。以下に、本発明を項目毎に、詳細に説明する。
1.液体洗剤(A)
本発明に係る液体洗剤(A)は、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性(非イオン性)界面活性剤、両性界面活性剤および双極性界面活性剤からなる群より選択される少なくとも1種の界面活性剤を含むものである。アニオン性およびノニオン性界面活性剤が好ましく、特に、平均的親水性親油性バランス(HLB)8〜17の範囲にあるノニオン性界面活性剤が好適に使用できる。
上記アニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル又はアルケニルエーテル硫酸塩、アルキル又はアルケニル硫酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸又はエステル塩、アルカンスルホン酸塩、飽和又は不飽和脂肪酸塩、アルキル又はアルケニルエーテルカルボン酸塩、アミノ酸型界面活性剤、N−アシルアミノ酸型界面活性剤、アルキル又はアルケニルリン酸エステル又はその塩等が挙げられる。これらのうち、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルエーテルリン酸塩が好ましく、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩がより好ましい。
また、カチオン性界面活性剤としては、具体的には、第4アンモニウム塩等が挙げられる。より具体的には、塩化アルキルトリメチルアンモニウム、塩化ジアルキルジメチルアンモニウム、塩化ジ(POE)アルキルメチルアンモニウム(2EO)、塩化ベンザルコニウム、塩化アルキルベンザルコニウム、塩化アルキルジメチルベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化ステアリルジメチルベンジルアンモニウム、ラノリン誘導四級アンモニウム塩、ステアリン酸ジエチルアミノエチルアミド、ステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミド、塩化ベヘニン酸アミドプロピルジメチルヒドロキシプロピルアンモニウム、塩化ステアロイルコラミノホルミルメチルピリジニウム、塩化セチルピリジニウム、塩化トール油アルキルベンジルヒドロキシエチルイミダゾリニウム、ベンジルアンモニウム塩が例示される。
ノニオン系界面活性剤は、本発明の液体洗剤組成物、その調製方法及びその透明化方法に好適に使用することができる液体洗剤の主成分であり、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、アルケニルエーテル、ポリオキシエチレシアルキルフェニルエーテル、高級脂肪酸アルカノールアミドまたはそのアルキレンオキサイド付加物、ショ糖脂肪酸エステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、アルキルグリコキシド、脂肪酸グリセリンモノエステル類、アルキルアミンオキサイド等が挙げられる。
より具体的には、ポリオキシアルキレンエーテル類、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル類、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル類、ポリオキシアルキレン脂肪酸ジエステル類、ポリオキシアルキレン樹脂酸エステル類、ポリオキシアルキレン(硬化)ヒマシ油類、ポリオキシアルキレンアルキルフェノール類、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオキシアルキレンフェニルフェニルエーテル類、ポリオキシアルキレンアルキルエステル類、ポリオキシアルキレンアルキルエステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシアルキレンソルビタンアルキルエステル類、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシアルキレンソルビット脂肪酸エステル類、ポリオキシアルキレングリセリン脂肪酸エステル類、ポリグリセリンアルキルエーテル類、ポリグリセリン脂肪酸エステル類、ショ糖脂肪酸エステル類、脂肪酸アルカノールアミド、アルキルグルコシド類、ポリオキシアルキレン脂肪酸ビスフェニルエーテル類、ポリプロピレングリコール、ジエチレングリコール、フッ素系界面活性剤、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックポリマー、アルキルポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックポリマーエーテルが例示される。特に、ポリオキシアルキレンエーテル類等のアルキレンオキシドと疎水性部分との縮合物またはポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル類が好適に使用することができる。
さらに、両性界面活性剤としては、具体的には、脂肪族ラジカルが直鎖又は分枝鎖であることができる脂肪族二級及び三級アミンの誘導体の界面活性剤類、カルボキシル型両性界面活性剤またはスルホベタイン型両性界面活性剤等が挙げられる。好適な両性洗浄性界面活性剤には、ココアンホアセテート、ココアンホジアセテート、ラウロアンホアセテート、ラウロアンホジアセテート、及びこれらの混合物が挙げられる。
また、双極性界面活性剤としては、脂肪族ラジカルが直鎖又は分枝鎖であることができる脂肪族四級アンモニウム、ホスホニウム、及びスルホニウム化合物の誘導体の界面活性剤類が挙げられるが、脂肪族置換基の1つは8〜18個の炭素原子を含有し、1つはカルボキシ、スルホネート、スルフェート、ホスフェート又はホスホネートのようなアニオン性基を含有する。ベタイン類のような双極性のものは、本発明に用いることができる。
また、本発明の液体洗剤組成物には、洗濯補助剤として、洗剤ビルダー、洗浄性酵素、移染抑制剤、防汚剤、光学増白剤、摩耗材、殺菌剤、曇り防止剤、着色剤、香料、分散剤、安定化剤、増粘剤及びこれらの組み合わせからなる群から選択される一種を含むことができる。洗剤ビルダーは、当業界で周知であり、例えばリン酸塩と様々な有機および無機非リンビルダーがある。
さらに、本発明においては、液体洗剤組成物の屈折率と、液状シリコーン系消泡剤の主剤であるオイルコンパウンド(又はシリコーン系油剤)の屈折率とをできるだけ近接させることが重要であり、そのため、液体洗剤組成物としては、液状シリコーン系消泡剤の主剤であるオイルコンパウンドの屈折率の調整が可能な範囲のものを使用することが望ましい。
一般に、液体洗剤組成物の屈折率は、通常1.30〜1.60の範囲であり、好ましくは1.35〜1.55の範囲であり、特に好ましくは1.39〜1.49の範囲である。
これは、シリコーン系消泡剤の主剤であるシリコーン系油剤の屈折率は、1.60未満、より具体的には、1.35〜1.59の範囲であるため、かかるシリコーン系油剤の屈折率の範囲と適合させやすいためである。
洗剤の屈折率を、シリコーン系消泡剤の基材である、成分(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカのオイルコンパウンドの屈折率と適合させやすいため、洗剤組成物は、濃縮型であることが好ましく、具体的には、有効成分20〜95質量%が好適であり、40〜90質量%であることがより好適である。これは、洗剤の有効成分の含有量が低下すると、全体の屈折率が、水分の屈折率である1.33に近付くため、シリコーン系油剤の屈折率との調整が困難になるためである。
2.液状シリコーン系消泡剤(B)
本発明に係る液状シリコーン系消泡剤(B)は、(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカからなる混合物を40〜250℃で加熱処理してなる組成物(以下、この成分(i)および成分(ii)からなる組成物を「オイルコンパウンド」と表現することがある。)、さらに所望に応じて(iii)変性シリコーン及び/又は(iv)乳化剤を含み、さらに、必要に応じて、他の添加剤を含むものである。
(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカからなる混合物を40〜250℃で加熱処理してなる組成物は、この組成物に消泡性を付与するための主成分であり、「オイルコンパウンド」と呼ばれることがある。以下、各成分について説明する。
(1)ポリオルガノシロキサン(i)
ポリオルガノシロキサンは、シリコーン消泡剤の主成分の一つであり、25℃における粘度は10〜100,000mm/sの疎水性オルガノポリシロキサンが好適に例示できる。かかるポリオルガノシロキサンの構造は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、例えば、下記の平均組成式(1)で示される。
SiO(4−a)/2 (1)
上記の平均組成式(1)におけるRは、水酸基または置換もしくは非置換の、好ましくは炭素原子数1〜20、より好ましくは炭素原子数1〜14、さらにより好ましくは炭素原子数1〜6の1価炭化水素基である。本発明に係るポリオルガノシロキサンは、消泡性を発揮するために、分子全体として疎水性であることが必要であり、平均組成式(1)におけるRは、疎水性の一価炭化水素基であることが好適である。しかし、分子全体として疎水性を維持できる限り、Rの一部が少量の極性基(例えば、ポリエーテル基、カルビノール基、エポキシ基等の一価有機基)を含有する基であっても良い。Rで表される疎水性の1価炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基などのアルキル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、フェニル基、トリル基などのアリール基、スチリル基などのアラルキル基、またはこれらの基の水素原子の一部もしくは全部をハロゲン原子、シアノ基、アミノ基などで置換したクロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、シアノエチル基、3−アミノプロピル基、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピル基などが挙げられる。Rは、消泡性および経済性の面からその90モル%以上が、疎水性の1価炭化水素基であることが必要であり、特に、メチル基、炭素原子数8〜30のアルキル基、アラルキル基またはフェニル基であることが好ましい。
平均組成式(1)中のaは、1.9≦a≦2.2で示される。aがこの範囲であると、作業性、乳化特性および消泡性がより好ましくなる。
上記のオルガノポリシロキサンの25℃における粘度は、10〜100,000mm/sであるが、消泡性および作業性の面から、好ましくは50〜50,000mm/s、より好ましくは100〜10,000mm/sである。また、このオルガノポリシロキサンは、1種単独で使用しても、2種以上を混合して使用してもよい。
本発明に係る液状シリコーン系消泡剤(B)に必須成分として使用される(i)ポリオルガノシロキサンは、好適には、次の一般式(I)で表される直鎖状のポリオルガノシロキサン、網状のシリコーン化合物であるシリコーン樹脂またはこれらの混合物である。
Figure 2011132277
上記一般式(I)中、Rは、各々独立に、炭素原子数1〜30のアルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、水素原子、水酸基または式:−CF−で表される基を2個以上有する炭素原子数が4以上のフッ素原子含有一価有機基であることが好ましく、また、消泡性および経済性の面からその90モル%以上がメチル基、炭素原子数8〜30のアルキル基、アラルキル基またはフェニル基であることが好ましい。mは、平均で5〜2000の範囲の数であり、消泡性および作業性の点から、10〜1000の範囲の数であることが好ましい。
また、上記平均組成式(1)で表される疎水性オルガノポリシロキサンの好ましいより具体的な例としては、ジメチルポリシロキサン、ジエチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ポリジメチル−ポリジフェニルシロキサンコポリマー、ポリメチル−3,3,3−トリフルオロプロピルシロキサン、α,ω−ジヒドロキシジメチルポリシロキサン等が挙げられる。
また、シリコーン樹脂は、後述する(ii)微粉末シリカの疎水化処理に用いることができ、さらにオイルコンパウンドの主剤の一つして、シリコーン消泡剤の消泡特性をさらに改善することができる成分である。かかるシリコーン樹脂は、前記の一般式(I)で表される直鎖状のポリオルガノシロキサンとの相溶性に優れるものが好ましく、例えばトリアルキルシロキシ単位(M単位)、ジアルキルシロキシ単位(D単位)、モノアルキルシロキシ単位(T単位)、4官能性のシロキシ単位(Q単位)の任意の組み合わせからなるMQ樹脂、MDQ樹脂、MTQ樹脂、MDTQ樹脂、TD樹脂、TQ樹脂、TDQ樹脂である固体状または液状のシリコーン網状化合物であることが好ましい。なお、これらシリコーン樹脂のケイ素上の置換基は、アルキル基だけでなく、置換アルキル基、炭素原子数8〜30の長鎖アルキル基、フェニル基、アリール基などを含んでいてもよい。これらのシリコーン樹脂は、前記の一般式(I)で表される直鎖状のポリオルガノシロキサンと混合して使用することができる。なお、メチルシロキシ単位等のアルキルシロキシ単位上の官能基をフェニル基等に置換することにより、シリコーン樹脂の屈折率を調整することができるのは、直鎖状のポリオルガノシロキサンと同様である。
本発明の液体洗剤組成物では、その最大の特徴は、前記液体洗剤(A)の屈折率をα、(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカからなる混合物を40〜250℃で加熱処理してなる組成物であるオイルコンパウンドの屈折率をβとしたとき、それらの屈折率の差(ΔRI)、すなわち、αとβとの差(ΔRI)が次の関係式(1)、好ましくは関係式(2)を満たすことにある。特に、αとβとの差(ΔRI)が関係式(3)を満たすことが最も好ましく、ΔRIがゼロ(0)であることが最適である。
ΔRI<0.02・・・・(1)
ΔRI<0.015・・・(2)
ΔRI<0.005・・・(3)
本発明では、上記関係式を満たすことにより、本発明の液体洗剤組成物を、透明かつ均一で、長期の保存によっても分離を起こさず、安定にすることができる。後記の実施例/比較例で実証するように、単に、透明な液体洗剤(A)と、透明なシリコーン系消泡剤(B)とを混合するだけでは、透明な液体洗剤組成物を得ることができない。
液体洗剤(A)の屈折率αと、シリコーン系消泡剤(B)の主剤であるオイルコンパウンドの屈折率βとを、ある範囲内に合致させる、好ましくは一致させるようにすると、本発明の液体洗剤組成物を透明かつ均一にでき、そのメカニズムとしては、本発明者らは、以下のように、考察している。
まず、濁りの原因を考察する。均一な水相である液体洗剤中に、油相であるシリコーン系消泡剤の主剤であるオイルコンパウンドが油性粒子の状態で乳化分散されると、媒体である液体洗剤(水相部分)とシリコーン系消泡剤の油性粒子(油相部分)の屈折率が互いに異なるために、透過光がシリコーン系消泡剤の油性粒子の界面で屈折または散乱され、その透過が妨げられる。この結果、液体洗剤組成物にシリコーン系消泡剤を分散させた場合に濁りが発生すると、考えられる。
一方、本発明の組成物あるいは、本発明の方法により、液体洗剤(水相)とシリコーン系消泡剤の主剤であるオイルコンパウンドの屈折率の差が抑制されていれば、シリコーン系消泡剤の油性粒子の界面においても、水/油相の屈折率の差に基づく透過光の散乱は、起こらない。これにより、液体洗剤組成物の光透過率は低下せず、従って、高い透明性が確保できる。さらに、本発明に係るシリコーン系消泡剤は、乳化状態で均一に分散するため、安定かつ透明度の高い外観は、長期間に亘って維持される。
本発明において、上記関係式を満たす手段としては、前記液体洗剤(A)の屈折率をαとしたとき、シリコーン系消泡剤(B)に用いるオイルコンパウンドの屈折率βを、αに合致させるために、シリコーン系消泡剤(B)の主成分である上記(i)ポリオルガノシロキサンと後記の(ii)微粉末シリカを、消泡効果を低下させずに、種類、粒径、含有量などを、適宜、変化させ、好適なものを選択することが挙げられる。
例えば、やみくもに選択するのでなく、上記一般式(I)で表される(i)ポリオルガノシロキサン成分のケイ素に結合する有機基(R)を一部変性することにより、屈折率を変化させることができる。さらに、屈折率の異なる2種類以上のポリオルガノシロキサンを均一混合したブレンドとして用いることにより、所望の屈折率に設計することができる。さらに、Q単位を含有するシリコーン樹脂との混合物(ブレンド)を用いることにより、所望の屈折率に設計することもできる。
例えば、通常、消泡剤として用いられるポリオルガノシロキサンは、次の一般構造を有するシロキサンと記載できる。
Figure 2011132277
(式中、nは、5〜2,000であり、前記のmと同一の範囲が例示され、かつ好ましい。各Rは、独立に、アルキルまたはアリール基である。)
上記置換基(R)の例は、メチル、エチル、プロピル、イソブチル、およびフェニルである。
好ましいポリジオルガノシロキサンは、次の一般式で表されるジメチルポリシロキサンであり、トリメチルシリル末端ブロッキング単位を有し、且つ25℃における粘度が5〜50,000cSt(mm/s)であり、好ましくは100〜10,000cSt(mm/s)である。これらは、容易な入手性および比較的低いコストのため、好ましい。
Figure 2011132277
上記のメチル基を、長鎖やアリール基にすると、屈折率が大きくなり、一方、メチル基を、フッ素原子含有一価有機基にすると、屈折率が小さくなり、このようにして、ポリジオルガノシロキサンの屈折率を変化させることができる。
一例として、無色透明なジメチルポリシロキサン(以下、ジメチルシリコーンオイルともいう)の屈折率は、1.38〜1.41の範囲であるが、ジメチル基の一部または全部を高級脂肪酸エステルや炭素原子数8〜30の長鎖アルキル基、アルキルアラルキル基、フェニル基等のアリール基、ポリエーテル基、アミノ基、カルビノール基、エポキシ基等の一価有機基で置換することにより、その屈折率を1.41〜1.59程度まで大きくすることができる。これは、変性基として導入された有機化合物の光学的特性、特に屈折率が、変性されたシリコーンオイルの特性に影響を与えるためである。一般的に、ポリシロキサンの屈折率は、1.60未満であり、有機基に由来する変色や消泡特性に悪影響を与えることがなく、疎水性であり、屈折率が1.45を超えるようなポリシロキサンとして、メチルフェニルポリシロキサン(以下、メチルフェニルシリコーンともいう)を選択することができる。特に、屈折率を所望のレベルまで増加させるためには、十分な量のアリール含有置換基を有していることが望ましい。高屈折率のメチルフェニルポリシロキサンの一例として、屈折率は1.58であるトリメチルペンタフェニルトリシロキサン等が挙げられる。一方、フッ素原子含有一価有機基、具体的には、トリフルオロメチル基等のフルオロアルキル基でジメチル基の一部または全部を置換することにより、屈折率1.38以下、具体的には1.36〜1.38程度の低屈折率のオルガノポリシロキサンを選択することができる。
さらに、屈折率の異なる2種類以上のポリオルガノシロキサンを均一混合したブレンドとして用いることにより、所望の屈折率に設計することができる。例えば、屈折率1.40のジメチルシリコーンオイルと屈折率1.50のメチルフェニルシリコーンオイルを1:1の重量比で均一混合することにより、屈折率1.45のシリコーンオイルのブレンドを得ることができる。これらの屈折率の異なるシリコーンオイルは、市場において容易に入手することができ、ブレンド後の屈折率の計算は、比較的容易であるため、本発明において、屈折率の異なる2種類以上のポリオルガノシロキサンを、所望の屈折率となるように均一混合したブレンドを用いることは、好ましい手法である。
また、本発明に係る(i)ポリオルガノシロキサン成分は、1種類以上のシリコーン樹脂を含有するポリオルガノシロキサンであってもよく、直鎖状のポリオルガノシロキサンおよびシリコーン樹脂の混合物(ブレンド)であっても、好適に使用することができる。一例として、屈折率が互いに異なる直鎖状のポリオルガノシロキサンおよびシリコーン樹脂を混合することにより、所望の屈折率となるように、均一混合したブレンドを用いることは好ましい手法である。また、事前に直鎖状のポリオルガノシロキサンおよびシリコーン樹脂を混合しなくとも、後述する微粉末シリカ(ii)の疎水化処理にシリコーン樹脂を用いることによって、オイルコンパウンド全体の屈折率を調整することができ、かつ好ましい手法である。
(2)微粉末シリカ(ii)
本発明に係る液状シリコーン系消泡剤(B)に必須成分として使用される(ii)微粉末シリカは、優れた消泡性および消泡持続性を付与するための成分である。微粉末シリカとしては、公知のものでよく、具体的に、沈降シリカ等の湿式シリカ、フュームドシリカ、シリカアエロゲル、石英粉末、溶融シリカ、焼成シリカ等の乾式シリカが例示される。
これらのシリカは、市場で広く流通しているが、親水性シリカの市販品の例としては、「アエロジル(日本アエロジル社製)」、「ニプシル(日本シリカ社製)」、「サイリシア(富士シリシア社製)」等が挙げられる。
本発明においては、ハジキ抑制効果と消泡効果をより向上させる目的で、疎水性シリカと親水性シリカとを組み合わせて使用することができ、かつ好ましい。そのとき、疎水性シリカ/親水性シリカの質量比は、好ましくは1/1〜1/3、より好ましくは1/1.2〜1/2.8、さらにより好ましくは1/1.5〜1/2.6である。この範囲では、シリコーン消泡剤組成物のハジキ抑制効果が高くなり、また、この消泡剤組成物の消泡性が持続しやすくなる。
また、微粉末シリカは、消泡効果上、その(BET)比表面積が50m/g以上が望ましく、特に100m/g以上であるものがより望ましい。比表面積が50m/g未満であると、微粉末シリカ成分の前記(i)ポリオルガノシロキサン成分への分散性が著しく低下して、消泡性が低下するおそれがある。
さらに、シリカ微粉末は、これをそのまま使用してもよいが、予め、その表面を各種オルガノシランあるいはオルガノシロキサンオリゴマー、前記のシリコーン樹脂、特にM単位およびQ単位からなるMQ型のシリコーン樹脂で疎水化処理したり、また、微粉末シリカ成分を前記(i)ポリオルガノシロキサン成分に配合する際に、系中に各種オルガノシランあるいはオルガノシロキサンオリゴマー、シリコーン樹脂を配合したりしてもよい。
疎水化処理するためのオルガノシランまたはオルガノシロキサンオリゴマーとしては、周知の化合物を用いることができ、オルガノシランとしては、例えば、ジメチルジクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジアルコキシシランが挙げられる。また、オルガノシロキサンオリゴマーとしては、例えば、両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサンオリゴマー、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサンオリゴマー、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンが挙げられる。また、シリコーン樹脂として前記同様のものが例示される。
本発明に係る液状シリコーン系消泡剤(B)において、(ii)微粉末シリカ成分の含有量は、特に限定されないが、好ましくは、(i)ポリオルガノシロキサン成分100重量部に対して、1〜30重量部であり、好ましくは1.5〜25質量部、より好ましくは2〜20質量部の範囲である。微粉末シリカ成分の含有量が1重量部未満であると、消泡性および消泡持続性が低下するためであり、一方、30重量部を超えると、オイルコンパウンド組成物の粘度が増加して、均一な液状シリコーン系消泡剤(B)を調製することが困難になるためである。
ここで、シリコーン系消泡剤(B)の屈折率は、その主成分である(ii)微粉末シリカ成分の粒径や含有量を変更することにより、調整することができる。例えば、粒径や含有量を多くすると、屈折率が大きくなり、一方、粒径や含有量を少なくすると、屈折率が小さくなり、このようにして、屈折率を変化させることができる。
微粉末シリカ成分の屈折率は、1.55以下、一般に、1.20〜1.50であることが好ましい。屈折率が1.50を超える高屈折率の微粉末シリカを用いた場合、シリコーン系消泡剤(B)に用いるオイルコンパウンドの屈折率の調整が困難になる場合がある。微粉末シリカ成分として、細かい平均粒径の微粉末シリカを選択する場合、その屈折率は一般に低下するが、粒子径が小さく、BET比表面積が50m/g未満である微粉末シリカ成分を選択すると、微粉末シリカ成分の前記(i)ポリオルガノシロキサン成分への分散性が著しく低下して、消泡性が低下するおそれがある。さらに、微粉末シリカ成分の粒子径が大きい場合、屈折率および比表面積が低下する傾向があり、オイルコンパウンド中における分散性、消泡特性に悪影響を与える場合がある。
このため、一般的には、一次粒子径が5〜100nmの範囲にあるような微粉末シリカ成分を選択することが好ましく、7〜50nmの一次粒子径を有する微粉末シリカ成分の使用が好適である。具体的には、Nipsil HD−2[日本シリカ(株)社製、比表面積300m/g],AEROSIL200[日本アエロジル(株)社製、比表面積200m/g]等の親水性シリカ、またはこれらの表面を疎水化処理した微粉末シリカの使用が好適である。
前記の通り、微粉末シリカ成分の屈折率は、シリコーン系消泡剤(B)の主剤であるオイルコンパウンドの屈折率に影響するため、液体洗剤(A)の屈折率(α)に対して、微粉末シリカ成分の屈折率が近似していることが好ましい。例えば、液体洗剤(A)の屈折率(α)が1.45程度であれば、微粉末シリカ成分として、屈折率1.45のシリカを選択することが、透明性の点から最も好適である。一方、消泡性の改善等の目的で、液体洗剤(A)と屈折率に差がある屈折率1.40のシリカ微粉末シリカ成分を用いた場合、前記の通り、屈折率1.50のメチルフェニルシリコーンオイルを使用する等により、シリコーン系消泡剤(B)の主剤であるオイルコンパウンドの屈折率全体としての屈折率βを、αに合致させることで、透明かつ均一な液体洗剤組成物を得ることができ、さらに抑泡性、消泡性に優れた洗浄特性を実現することができるものである。
(3)変性シリコーン(iii)
本発明に係る液状シリコーン系消泡剤(B)は、さらに所望に応じて、(iii)変性シリコーン及び/又は(iv)乳化剤を含むことができる。
上記(iii)変性シリコーンとしては、各種のものを用いることができるが、水溶性または水分散性有機担体機能を付加するため、親水性のシリコーン系界面活性剤、特にポリエーテル変性シリコーンが好ましい。
上記シリコーン系界面活性剤は、本発明に係るオルガノポリシロキサン以外のシリコーン系界面活性剤である。かかるシリコーン系界面活性剤は、代表的には、ポリオキシアルキレン変性シリコーン、ポリグリセリル変性シリコーン、グリセリル変性シリコーン、糖変性シリコーン、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックポリマー、アルキルポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックポリマーエーテル、ポリオキシアルキレン基を有するポリオルガノシロキサン重合体架橋物、M単位およびQ単位を含有するポリオキシアルキレン変性シリコーン樹脂が例示される。
好ましいシリコーン系界面活性剤としては、前記一般式(I)において、Rの少なくとも一部に、ポリエーテル変性基:RO(CO)(CO)Rを導入した直鎖状のポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン(ポリオキシアルキレン基が側鎖及び/又は末端に結合した型のポリエーテル変性シリコーン)、ブロック共重合タイプのポリオキシアルキレン・ジメチルポリシロキサン共重合体、直鎖状のポリオキシアルキレン・アルキル共変性オルガノポリシロキサン(ポリオキシアルキレン基とアルキル基とが側鎖及び/又は末端に結合した型のアルキル/ポリエーテル変性シリコーン)などが例示される。この他、特許第4080597号公報(特開平11−49957号公報)、特開2001−011281等に記載された特定のエラストマーシリコーンポリエーテル、特開平7−185212号公報(特許第3428709号公報)に記載のポリオキシアルキレン基を有するポリオルガノシロキサン重合体架橋物、米国特許3865544に記載のポリオキシアルキレン変性シリコーン樹脂が好ましく例示される。
(4)乳化剤(iv)
本発明に係る液状シリコーン系消泡剤(B)は、さらに所望に応じて、水溶性または水分散性有機担体として、(iv)乳化剤を含むことができる。
上記(iv)乳化剤は、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、双極性面活性剤、及び/又は半極性界面活性剤から選ぶことができる界面活性剤を含む。好ましい(iv)乳化剤は、界面活性剤として、1種以上の非イオン界面活性剤を含む。非イオン界面活性剤として、前記同様の非イオン系界面活性剤を好適に使用することができるが、特に、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックポリマー、アルキルポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックポリマーエーテル、アルキルフェノールのポリエチレンオキシド縮合物、ポリプロピレンオキシド縮合物およびポリブチレンオキシド縮合物は、使用するのに好適である。
この種の市販の非イオン界面活性剤としては、アデカプルロニックL−31(ポリオキシエチレン(3)ポリオキシプロピレングリコール(17))、GAFコーポレーションによって市販されているイゲパール(IgepalTM)CO−630、ローム・エンド・ハース・カンパニーによって市販されているトリトン(TritonTM)X−45、X−114、X−100)およびX−102が挙げられる。
また、陰イオン界面活性剤としては、石鹸の塩(例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、および置換アンモニウム塩、例えば、モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩およびトリエタノールアミン塩を含めて)、C〜C20直鎖アルキルベンゼンスルホネート、C〜C22第一級または第二級アルカンスルホネート、C〜C24オレフィンスルホネート、などが挙げられる。
また、陽イオン界面活性剤の例としては、アンモニウム界面活性剤、例えば、アルキルジメチルアンモニウムハロゲナイド、などが挙げられる。
さらに、両性界面活性剤の例としては、脂肪族基が直鎖または分枝鎖であることができる第二級または第三級アミンの脂肪族誘導体、または複素環式第二級および第三級アミンの脂肪族誘導体などが挙げられる。脂肪族置換基の1つは、少なくとも8個の炭素原子、典型的には約8〜約18個の炭素原子を有し且つ少なくとも1つは陰イオン水溶化基、例えば、カルボキシ、スルホネート、サルフェートを含有する。
また、双極性界面活性剤の例としては、第二級および第三級アミンの誘導体、複素環式第二級および第三級アミンの誘導体、または第四級アンモニウム、第四級ホスホニウムまたは第三級スルホニウム化合物の誘導体などが挙げられる。
さらに、半極性非イオン界面活性剤は、特殊なカテゴリーの非イオン界面活性剤であり、その例としては、炭素数約10〜約18のアルキル部分1個および炭素数約1〜約3のアルキル基およびヒドロキシアルキル基からなる群から選ばれる部分2個を含有する水溶性アミンオキシド;炭素数約10〜約18のアルキル部分1個および炭素数約1〜約3のアルキル基およびヒドロキシアルキル基からなる群から選ばれる部分2個を含有する水溶性ホスフィンオキシド;および炭素数約10〜約18のアルキル部分1個および炭素数約1〜約3のアルキルおよびヒドロキシアルキル部分からなる群から選ばれる部分1個を含有する水溶性スルホキシドが挙げられる。
(5)その他の添加剤
本発明に係る液状シリコーン系消泡剤(B)は、前記(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカ、さらに所望に応じて(iii)変性シリコーン及び/又は(iv)乳化剤を含み、さらに、本発明の目的を損なわない限り、必要に応じて、他の添加剤などを含むことができる。
他の添加剤などとしては、例えば、オルガノアルコキシシラン、オルガノハロシラン、オルガノシラザン等のシラン;水酸化アルミニウム微粉末、水酸化カルシウム微粉末、水酸化マグネシウム微粉末等の金属酸化物微粉末;マイカ等のリン片状充填剤;ジメチルポリシロキサン、エポキシ基含有ジオルガノポリシロキサン、アミノ基含有ジオルガノポリシロキサン等のジオルガノポリシロキサン;その他顔料、染料等を例示できる。
本発明の液体洗剤組成物は、特に限定されないが、液体洗剤(A)に、組成物全量基準で、液状シリコーン系消泡剤(B)を0.01〜5重量%添加することが望ましい。
液状シリコーン系消泡剤(B)の添加量が0.01重量%未満では、消泡効果が発現せず、一方、5重量%を超えると、消泡効果が飽和し、他の性能に悪影響が出るおそれがある。
II.液体洗剤組成物の調製方法
本発明の液体洗剤組成物の調製方法は、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤および双極性界面活性剤からなる群より選択される少なくとも1種の界面活性剤を含む液体洗剤(A)に、(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカ、さらに所望に応じて(iii)変性シリコーン及び/又は(iv)乳化剤を含む液状シリコーン系消泡剤(B)を添加して透明な液体洗剤組成物を調製するための方法であって、液体洗剤(A)に液状シリコーン系消泡剤(B)を添加するに当たり、液体洗剤(A)の屈折率(α)と液状シリコーン系消泡剤(B)の製造に使用する(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカからなる混合物を40〜250℃で加熱処理してなるオイルコンパウンドの屈折率(β)との差(ΔRI)が次の関係式(1)を、好ましくは関係式(2)を満たすように、最も好ましくは、関係式(3)を満たすように、シリコーン系消泡剤(B)の屈折率(β)を適宜変化させることを特徴とするものである。
ΔRI<0.02・・・・(1)
ΔRI<0.015・・・(2)
ΔRI<0.005・・・(3)
本発明の液体洗剤組成物は、上記の液体洗剤(A)の屈折率(α)とシリコーン系消泡剤(B)に用いるオイルコンパウンドの屈折率(β)との差(ΔRI)が関係式(1)、好ましくは関係式(2)、最も好ましくは関係式(3)を満たす限り、いかなる好適な方式でも、調製することができ、概して、当業者に既知であるように、各成分を、いずれかの順番で組み合わせ又は添加することができる。
逆に、シリコーン系消泡剤(B)に用いるオイルコンパウンドの屈折率(β)が固定されている場合、液体洗剤(A)の屈折率(α)を希釈等により調製することで、透明な液体洗剤組成物を得ることができる。特に、液体洗剤は、水により希釈することで、その屈折率が1.33付近まで低下させることができるので、濃縮型の液体洗剤にあっては、屈折率(α)がシリコーン系消泡剤(B)に用いるオイルコンパウンドの屈折率(β)に比して高いために、ΔRI<0.02とすることが困難な場合、液体洗剤(A)を希釈してより低い屈折率(α)に事前に調整することで、透明な液体洗剤組成物を得ることができる。例えば、シリコーン系消泡剤(B)に用いるオイルコンパウンドの屈折率(β)が1.40であり、濃縮された液体洗剤(A)の屈折率(α)が1.43である場合、該液体洗剤を水で希釈して、屈折率(α)を1.41に調製した後にシリコーン系消泡剤(B)を添加すれば、極めて容易に、透明かつ安定な液体洗剤組成物を得ることができる。なお、液体洗剤組成物の主成分である界面活性剤の種類に応じても液体洗剤(A)の屈折率(α)が変化することは言うまでもない。
III.液体洗剤組成物の透明化方法
本発明の液体洗剤組成物の透明化方法は、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤および双極性界面活性剤からなる群より選択される少なくとも1種の界面活性剤を含む液体洗剤(A)と、(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカ、さらに所望に応じて(iii)変性シリコーン及び/又は(iv)乳化剤を含む液状シリコーン系消泡剤(B)とからなる液体洗剤組成物の透明化方法であって、液体洗剤(A)の屈折率をα、シリコーン系消泡剤(B)に用いるオイルコンパウンドの屈折率をβとしたとき、αとβとの差(ΔRI)が次の関係式(1)を、好ましくは関係式(2)を満たすことを特徴とするものである。最も好ましくは、関係式(3)を満たすことを特徴とするものである。
ΔRI<0.02・・・・(1)
ΔRI<0.015・・・(2)
ΔRI<0.005・・・(3)
本発明の液体洗剤組成物は、保存時の透明均一性、安定性などに優れ、しかも、洗濯時のすすぎを少なくできる低起泡性の透明な液体洗剤組成物であるので、衣料用洗剤として適している。
以下、実施例により更に本発明を詳細に説明するが、本発明の主旨を越えない限り、これらに限定されるものではない。
なお、実施例に於ける液体洗剤組成物の調製、評価方法は、下記要領に従った。
1.組成物成分
[液体洗剤(A)]
実施例等において、以下の液体洗剤を用いた。また、これらの液体洗剤を水で希釈した後の屈折率は、各々表1に示した。
液体洗剤(A1):
・ポリオキシエチレン(EO付加モル数7)イソデシルエーテル、製品名:ファインサーフ(Finesurf(商標))D−60、青木油脂工業株式会社製
液体洗剤(A2):
・ポリオキシエチレン(EO付加モル数20〜40)ソルビタンモノオレアート、製品名:ツウィーン(Tween(商標))80、東京化成合成株式会社製
[液状シリコーン系消泡剤(B)]
以下の実施例等において、液状シリコーン系消泡剤の調製には、以下のオイルコンパウンドAまたはBを用いた。さらに、ATAGO社製デジタル屈折率計RX−7000αを用いて測定したオイルコンパウンドの屈折率を各々表1に示した。
オイルコンパウンドA:
(i)疎水性オルガノポリシロキサンとして、25℃での粘度が1,000mm/sのジメチルポリシロキサン378gおよび粘度が15,000mm/sの分子鎖両末端がシラノール基で封止されたジメチルポリシロキサン180gの混合物を用いた。ここに、エチルポリシリケート(「シリケート45」多摩化学工業(株)製)18gを入れ、撹絆しながら加熱した。温度]30〜140℃において触媒A(予めトリメチルシリル基末端封鎖ポリジメチルシロキサン(25℃での粘度1,000mm/s)90gと、KOH10gとを120℃で15分間反応させて得られるもの)3gを添加し、撹拌および加熱を続けた。
次に、シリカ(「ア工ロジル200」日本アエロジル社製、表面積200m/g)30gおよび水酸基末端封鎖ポリジメチルシロキサン(25℃での粘度40mm/s)30gを添加してホモミキサーを用いて均一に分散させた。その後180℃で4時間加熱して反応を完結させた。
得られた反応物を40mmHgの減圧下、180℃で1時間加熱し、未反応物・反応副生成物を除去した後、室温まで冷却して粘稠な無色透明なシリコーン消泡剤組成物(「オイルコンパウンドA」)を得た。
尚、全工程は、窒素ガスパージ下で行われた。得られたオイルコンパウンドAの屈折率は1.4049であり、外観は半透明であった。
オイルコンパウンドB:
(i)重合度60で、メチルエチルシロキサン基80モル%、α−メチルスチレンシロキサン基20モル%及びジビニル架橋基1モル%からなる、共重合体(A)425g、及び、処理された沈降シリカ(Degussa社によって供給される、Sipernat(商標)D10)25gを、撹拌機を備えた1リットルのフラスコに装填することによって調製した。混合物を、シリカが完全に分散されるまで、撹拌した。ステアリン酸オクチルに溶解させられた、トリメチルシロキサン単位及びSiO2単位を有し、M/Q比が0.65/1であるオルガノシロキサン樹脂(B)35g(固形分70%)を、添加した。混合物を、高せん断混合機によって均一にした。オルガノシロキサン樹脂(B)は、シロキサン共重合体(A)に溶解した。5gの20%KOH水溶液を添加、80℃1時間加熱処理により、25℃における粘度が2000mm/sの混合物を得た。
得られたオイルコンパウンドBの屈折率は1.4562であり、外観は半透明であった。
(iii)変性シリコーン
以下の実施例等において、液状シリコーン系消泡剤の調製には、以下の変性シリコーンSPE1〜SPE3を用いた。
SPE1:
下式で示されるポリオキシアルキレン基を有するポリオルガノシロキサン重合体架橋物
Figure 2011132277
(式中、x=76、y1=6.42、y2=0.58、m=24、n=24であり、架橋鎖長が140〜150、架橋率が8.3、粘度が31400mm/sのものである。)
なお、上記ポリオキシアルキレン基を有するポリオルガノシロキサン重合体架橋物は、特開平7−185212(特登録3428709)号公報の実施例に記載された方法により合成することができる。
SPE2:
下式で示される、ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン
(CHSiO−[(CHSiO]100−[(CH)RSiO]10−Si(CH
(式中、Rは、−CO−(CO)18−(CO)18−OHで示されるポリオキシアルキレン基であり、粘度は2000mm/sである。)
SPE3:
ポリオキシアルキレン変性シリコーン樹脂であり、米国特許3865544号明細書に記載の方法に基づき、以下の通り合成した。
M単位およびQ単位からなるシリコーン樹脂(M:Q比=1:0.4〜1:1.2)のキシレン溶液(50%固形)100gと、分子量が約2,600であるポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレンのトリオール重合体(ダウポリグリコールl15−200)200gとの混合物に、1NのKOHアルコール溶液を14滴添加し、キシレンの沸点温度付近で30分間反応して得られた反応物の反応溶剤を除去し、SPE3を得た。
(iv)乳化剤
以下の実施例等において、液状シリコーン系消泡剤の調製には、乳化剤として、ノニオン界面活性剤のアデカプルロニックL−31(ポリオキシエチレン(3)ポリオキシプロピレングリコール(17)、株式会社ADEKA製)を用いた。以下、「乳化剤L−31」と略す。
[液状シリコーン系消泡剤(B)]の調製
(1)エマルジョン型の液状シリコーン系消泡剤(B1)の調製
表1に示したオイルコンパウンドA 90g,変性シリコーン(SPE1) 135g,乳化剤L−31 75gを添加し、ホモミキサーで均一に混合した。その後、この混合物に増粘剤であるカルボキシビニルポリマー(Carbopol941、BF Goodrich社製)1g、水を700g、水酸ナトルウムを0.5g添加し、ホモミキサーで均一に混合し、エマルジョン型シリコーン消泡剤を得た。外観は、完全に白濁したエマルジョン液であった。
(2)自己乳化型の液状シリコーン系消泡剤(B2)の調製
表1に示したオイルコンパウンドA 500gおよび変性シリコーン(SPE2) 500gをホモミキサーで均一に混合することにより、自己乳化型シリコーン消泡剤を得た。その外観は灰白色の粘稠な液体であった。
(3)自己乳化型の液状シリコーン系消泡剤(B3)の調製
表1に示したオイルコンパウンドA 500gおよび変性シリコーン(SPE3) 500gをホモミキサーで均一に混合することにより、自己乳化型シリコーン消泡剤を得た。その外観は灰白色の粘稠な液体であった。
(4)自己乳化型の液状シリコーン系消泡剤(B4)の調製
表1に示したオイルコンパウンドB 500gおよび変性シリコーン(SPE3) 500gをホモミキサーで均一に混合することにより、自己乳化型シリコーン消泡剤を得た。その外観は半透明な粘稠な液体であった。
2.液体洗剤組成物の調製方法
(1)エマルジョン型の液状シリコーン系消泡剤(B1)を用いた液体洗剤組成物
表1に示す組成により、液体洗剤(A)の有効成分量および水以外のシリコーン系消泡剤(オイルコンパウンド,変性シリコーンおよび乳化剤からなる有効分)が表1に示す量で添加することにより、本発明に係る液体洗剤組成物を得た。
(2)自己乳化型の液状シリコーン系消泡剤(B2),(B3)を用いた液体洗剤組成物
表1に示す組成により、液体洗剤(A)の有効成分量およびシリコーン系消泡剤(オイルコンパウンド、変性シリコーンからなる有効分)が表1に示す量で添加することにより、本発明に係る液体洗剤組成物を得た。
3.液体洗剤組成物の評価方法
次の基準にて、屈折率、外観、透明度、消泡特性の評価を行う。
(1)屈折率
屈折率は、アッペ屈折計(ATAGO社製デジタル屈折率計RX−7000α)を用いて測定した。
(2)透明性
液体洗剤に直径2cmのガラス瓶に入れて、蛍光ランプの光に当てて、透明かどうかをブランク(シリコーン消泡剤が添加されていない洗浄剤)との比較で、以下の基準で評価した。
○:ブランクとほぼ同じく、透明である。
△:ブランクより少し濁るが、ある程度透明である。
×:ブランクに対し濁りを生じている。
(3)保存安定性
各組成物を100mLのガラス瓶に入れ密栓した。このサンプルを30℃及び5℃の恒温槽に30日間保存した。保存終了後のサンプルを肉眼で次の基準により判定した。
○:分離、沈殿がない。
△:わずかに析出している。
×:分離が生じた。
(4)消泡性
標準化された洗濯機試験を用いて各組成物の消泡性評価を行った。
この試験は、温洗浄での通常のサイクルで、中くらいの硬度の水(炭酸カルシウム120ppm)を用い、負荷物中にクリーンバラスト(布生地)を存在させ、標準の洗剤投与量25ccとして運転する30リットル水量のドラム式洗濯機を用いた。
洗浄剤組成物は、洗浄サイクルを通して制御された泡立ち状態を示し、すべてのサンプルについて、良好な消泡特性が実現されていた。さらに、すすぎ時の泡切れも良好であった。
[実施例1〜7、比較例1〜6]
下記表1に示すシリコーン消泡剤の有効分、洗浄剤の濃度の組み合わせにより、洗浄剤組成物を調製し、各々の屈折率、外観、透明度、消泡特性の評価を行った。
洗浄剤の濃度調整は、分散効果のある0.1%Carbopol 941(BF Goodrich社製)と0.05%水酸ナトリウムの水溶液を用いて調整した。結果を表1中に示す。
表中、RIcompは、シリコーン消泡剤の調製に用いたオイルコンパウンドの屈折率を表し、RIdetは、水で希釈された洗浄剤の屈折率を表す。また、「濃度」は、洗浄剤の有効成分濃度であり、「有効分」は、系に添加した前記のシリコーン系消泡剤の有効分を各々質量%で示したものである。
なお、消泡特性は、全てのサンプルで良好であったため、表中に記載していない。
Figure 2011132277
表1から明らかなように、洗浄剤組成物の透明性は、ΔRI値のみに依存し、ΔRIが0.02未満であれば、透明かつ安定な洗浄剤組成物が得られることが確認された。
本発明の透明な液体洗剤組成物は、保存時の透明均一性、安定性などに優れ、しかも、低起泡性の透明な液体洗剤組成物であるので、衣料用洗剤ばかりでなく、食器洗い洗剤として適している。

Claims (9)

  1. アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤および双極性界面活性剤からなる群より選択される少なくとも1種の界面活性剤を含む液体洗剤(A)に、液状シリコーン系消泡剤(B)を添加して得られる液体洗剤組成物であって、
    液状シリコーン系消泡剤(B)は、(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカ、さらに所望に応じて(iii)変性シリコーン及び/又は(iv)乳化剤を含み、かつ、液体洗剤(A)の屈折率をα、液状シリコーン系消泡剤(B)の製造に使用する(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカからなる混合物を40〜250℃で加熱処理してなるオイルコンパウンドの屈折率をβとしたとき、αとβとの差(ΔRI)が次の関係式(1)を満たすことを特徴とする透明な液体洗剤組成物。
    ΔRI<0.02・・・(1)
  2. 液体洗剤(A)に液状シリコーン系消泡剤(B)を添加するとき、前記関係式(1)が成立するように、(i)次の一般式(I)で表されるポリオルガノシロキサン成分のケイ素に結合する有機基(R)を一部変性することにより、前記オイルコンパウンドの屈折率(β)を適宜変化させることを特徴とする請求項1に記載の透明な液体洗剤組成物。
    Figure 2011132277
    (式中、Rは、各々独立に、炭素原子数1〜30のアルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、水素原子、水酸基または式:−CF−で表される基を2個以上有する炭素原子数が4以上のフッ素原子含有一価有機基であり、mは、平均で5〜2000の数である。)
  3. 液体洗剤(A)に液状シリコーン系消泡剤(B)を添加するとき、前記関係式(1)が成立するように、(ii)微粉末シリカ成分の粒径や含有量を変更することにより、前記オイルコンパウンドの屈折率(β)を適宜変化させることを特徴とする請求項1に記載の透明な液体洗剤組成物。
  4. アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤および双極性界面活性剤からなる群より選択される少なくとも1種の界面活性剤を含む液体洗剤(A)に、(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカ、さらに所望に応じて(iii)変性シリコーン及び/又は(iv)乳化剤を含む液状シリコーン系消泡剤(B)を添加して透明な液体洗剤組成物を調製するための方法であって、
    液体洗剤(A)に液状シリコーン系消泡剤(B)を添加するに当たり、液体洗剤(A)の屈折率(α)と、液状シリコーン系消泡剤(B)の製造に使用する(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカからなる混合物を40〜250℃で加熱処理してなるオイルコンパウンドの屈折率(β)との差(ΔRI)が次の関係式(1)を満たすように、該オイルコンパウンドの屈折率(β)を適宜変化させることを特徴とする透明な液体洗剤組成物の調製方法。
    ΔRI<0.02・・・(1)
  5. (i)次の一般式(I)で表されるポリオルガノシロキサン成分のケイ素に結合する有機基(R)を一部変性することにより、前記オイルコンパウンドの屈折率(β)を適宜変化させることを特徴とする請求項4に記載の透明な液体洗剤組成物の調製方法。
    Figure 2011132277
    (式中、Rは、各々独立に、炭素原子数1〜30のアルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、水素原子、水酸基または式:−CF−で表される基を2個以上有する炭素原子数が4以上のフッ素原子含有一価有機基であり、mは、平均で5〜2000の数である。)
  6. (ii)微粉末シリカ成分の粒径や含有量を変更することにより、前記オイルコンパウンドの屈折率(β)を適宜変化させることを特徴とする請求項4に記載の透明な液体洗剤組成物の調製方法。
  7. アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤および双極性界面活性剤からなる群より選択される少なくとも1種の界面活性剤を含む液体洗剤(A)と、(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカ、さらに所望に応じて(iii)変性シリコーン及び/又は(iv)乳化剤を含む液状シリコーン系消泡剤(B)とからなる液体洗剤組成物の透明化方法であって、
    液体洗剤(A)の屈折率をα、液状シリコーン系消泡剤(B)の製造に使用する(i)ポリオルガノシロキサンおよび(ii)微粉末シリカからなる混合物を40〜250℃で加熱処理してなるオイルコンパウンドの屈折率をβとしたとき、αとβとの差(ΔRI)が次の関係式(1)を満たすことを特徴とする液体洗剤組成物の透明化方法。
    ΔRI<0.02・・・(1)
  8. (i)次の一般式(I)で表されるポリオルガノシロキサン成分のケイ素に結合する有機基(R)を一部変性することにより、前記オイルコンパウンドの屈折率(β)を適宜変化させることを特徴とする請求項7に記載の液体洗剤組成物の透明化方法。
    Figure 2011132277
    (式中、Rは、各々独立に、炭素原子数1〜30のアルキル基、炭素原子数6〜30のアリール基、水素原子、水酸基または式:−CF−で表される基を2個以上有する炭素原子数が4以上のフッ素原子含有一価有機基であり、mは、平均で5〜2000の数である。)
  9. (ii)微粉末シリカ成分の粒径や含有量を変更することにより、前記オイルコンパウンドの屈折率(β)を適宜変化させることを特徴とする請求項7に記載の液体洗剤組成物の透明化方法。
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