JP2012122076A - マイクロエマルション洗浄組成物及び物品から疎水性の汚れを除去する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、水、非イオン性界面活性剤混合物及び油を含有するマイクロエマルション組成物に関する。このマイクロエマルションは、疎水性の汚れ、特に油状の汚れを様々な表面から除去する。この組成物は硬質表面、洗濯物の清浄化、手洗い、及び乗用車の洗浄のために使用することができる。典型的な疎水性の汚れは、石油又は天然の脂からもたらされる脂に基づく汚れ、並びに有意の割合の粒子状の汚れ、例えば炭素、一般的なほこり及び他の水に不溶性の典型的に疎水性の汚れ粒子を含有する油である。マイクロエマルション組成物は、分離剤、例えば両性界面活性剤を含有して、マイクロエマルションを分離する条件を制御することができる。
【選択図】なし
Description
本発明は、マイクロエマルション洗浄組成物、及び様々な物品から疎水性の汚れを除去する方法に関する。特に本発明は、水、油及び非イオン性界面活性剤の配合物を含有するマイクロエマルション洗浄組成物に関する。本発明のマイクロエマルション洗浄組成物を使用して清浄化することができる物品としては、硬質の表面、繊維品、肌及び髪を挙げることができる。本発明は更に、幅広い温度範囲でのマイクロエマルション洗浄組成物の安定性を制御することに関する。
マイクロエマルションは、汚れの除去に関して開示されている。例えばClarkの米国特許第4,909,962号明細書は、様々な清浄化の用途で使用できる実質的に透明なマイクロエマルション材料を説明している。この材料は、水で希釈して使用溶液を作ることができる。
本発明では、マイクロエマルション洗浄組成物を提供する。マイクロエマルション洗浄組成物は、効果的なマイクロエマルションを作る量の水、効果的なマイクロエマルションを作る量の非イオン性界面活性剤混合物、及び効果的なマイクロエマルションを作る量の油を含有する。マイクロエマルション洗浄組成物は、1cmのセルで少なくとも90%の可視光透過率を示すものとして特徴付けられる。更にマイクロエマルション洗浄組成物は好ましくは、30wt%の水を含有する濃縮物としてマイクロエマルションを維持し、且つ99wt%の水を含有する使用溶液としてエマルションを維持するものである。更に、マイクロエマルション洗浄組成物は好ましくは、少なくとも約10℃の温度範囲でマイクロエマルション安定性を維持する。
本発明は、非イオン性界面活性剤、水及び油の混合物を含有するマイクロエマルション洗浄組成物に関する。このマイクロエマルション洗浄組成物は、本明細書の記載においてはより簡単に、マイクロエマルションとして言及することもある。マイクロエマルションは、特定の温度におけるマイクロエマルションの分離性を制御するための分離剤を含有することができる。マイクロエマルション洗浄組成物は、抗菌剤、腐食抑制剤、潤滑剤、光沢剤、再汚染防止剤、無機塩、洗浄、香料、湿潤剤等の追加の成分を含有することができる。マイクロエマルションは、様々な用途において疎水性及び油性の汚れの除去を促進するように特に配合する。
本発明は、非イオン性界面活性剤の混合を含有するマイクロエマルションに関する。非イオン性界面活性剤は好ましくは、かなり水溶性であると考えられる第1の界面活性剤、並びに油及び水の両方にわずかに溶解性であると考えられる第2の界面活性剤を含む。第1の界面活性剤は好ましくは、アルコールエトキシレート界面活性剤を含み、第2の界面活性剤は好ましくは、アルキルポリグリコシド界面活性剤を含む。
マイクロエマルション濃縮物は好ましくは、所望のマイクロエマルション安定範囲でマイクロエマルション性を提供するのに少なくとも十分な量の水を含む。好ましくはマイクロエマルションは、少なくとも約30wt%の水を含有する。一般に本発明のマイクロエマルションは、水で希釈したときにマイクロエマルション状態を維持する。すなわち、マイクロエマルションを濃縮物として入手して、その後で使用者が水で希釈して使用溶液を提供することができる。従って使用溶液は約99wt%までの水を含有できると考えられる。マイクロエマルション濃縮物は好ましくは、約30wt%〜約60wt%の水を含有する。
マイクロエマルション濃縮物に導入する油成分は、22℃での水溶性が1wt%未満のものである。マイクロエマルションの油成分は、マイクロエマルションの形成に役立ち、また同時に疎水性のよごれに対する溶媒又は軟化剤としても作用する傾向がある。本発明のマイクロエマルションを作るために使用できる油のタイプの例としては、鉱油、ミネラルスピリット、パイン油、脂肪エステル、カルボキシルジエステル油、モーターオイル、トリグリセリド等を挙げることができる。
分離剤をマイクロエマルションに導入して、マイクロエマルションの分離性質を制御することができる。すなわち、分離剤を導入することによって、所望の温度においてマイクロエマルションが分離し、それによって油成分の取り出し及び除去が可能になるようにすることができる。この制御された分離性能は、多くの用途、例えば特に硬質表面部品清浄化剤としてのマイクロエマルションの使用、及び洗濯用洗浄剤としてのマイクロエマルションの使用において望ましい。硬質表面部品の清浄化の場合、マイクロエマルションを含有する水性溶液を循環させて、エンジン部品のような硬質表面から疎水性の汚れを除去して清浄化することができる。循環使用溶液が疎水性の汚れで飽和したら、使用溶液の温度を変化させて、油成分を分離することができる。その後、油成分を取り出して廃棄し、本発明によってマイクロエマルションを再び形成することができる。
Rは、R4−CO−NH又はR4であり、ここでR4は、炭素原子数4〜22の飽和又は不飽和の、枝分かれした又は直鎖のアルキル基;
R1は、水素、A又は(A)n−X−CO2 -Z+であり、ここでAは、炭素原子数1〜4の直鎖の又は枝分かれしたアルキル、ヒドロキシアルキル又はアルコキシアルキル、nは0〜6の整数、且つzはアルカリ金属カチオン、水素イオン又はアンモニウムカチオン;
R2は、(A)n−X−CO2 -Z+;且つ R3は、なし又はA。)
上述のこれらの成分に加えて、他の従来の清浄化成分をマイクロエマルションに導入することもできる。そのような成分としては、殺菌剤、増白剤、再汚染防止剤、柔軟剤、無機塩、染料、香料、及び腐食防止剤を挙げることができる。好ましい殺菌剤としては、抗菌剤及び酸化性抗菌剤を挙げることができる。酸化性抗菌剤の例としては、過酸化水素、過酸、オゾン、次亜塩素酸、及び二酸化塩素を挙げることができる。マイクロエマルションの清浄化性能を妨害する成分は除外することができる。
マイクロエマルション組成物
この例は、複数のマイクロエマルション組成物の配合、それらの希釈可能性、及びそれらの有益なマイクロエマルション安定範囲(MSR)を示している。表1及び2で示されているデータは、示されている成分の好ましい配合ガイドラインを含む。範囲としては、約40wt%〜約60wt%の水、約15wt%〜約35wt%のエトキシレート非イオン性界面活性剤、約9wt%〜約24wt%のアルキルポリグリコシド界面活性剤、及び約10〜約25wt%の疎水性溶媒を挙げることができる。好ましい範囲としては、約45wt%〜約55wt%の水、約15wt%〜約のエトキシル化非イオン性界面活性剤、約20wt%のアルキルポリグリコシド、及び残部の疎水性溶媒を挙げることができる。一般的に、全非イオン性界面活性剤(エトキシレート+ポリグリコシド)の疎水性油(例えば鉱油)に対する比が1.4よりも大きいと、所望の特性を示すマイクロエマルションが提供される。
2.ポリグリコシドは、Henkelから名称Glucopon 625で入手可能な、アルキル化ポリグリコシド非イオン性界面活性剤。
3.(アルコール5−EO+ポリグリコシド)/疎水性油の比
4.MSR(マイクロエマルション安定範囲)
5.1%溶液透明性(RT)は室温でのものである。
ビルダーを伴うマイクロエマルション組成物
水相中の商業的なビルダー(有機及び無機キレート及びアルカリ度源)系及び疎水性溶媒としてのヘキサデカンを含有する様々なマイクロエマルション組成物を調製した。好ましいマイクロエマルション組成物は、約50wt%の水性ビルダー、20wt%のエトキシル化非イオン性界面活性剤、20wt%のアルキルグリコシド界面活性剤、及び残部の疎水性溶媒を含有している。
2.アルコール5−EOは、Huntsman Chemicalから名称Surfonic L24−5で入手可能な、5分子のアルコールエトキシレート非イオン性界面活性剤。
3.ポリグリコシドは、Henkelから名称Glucopon 625で入手可能な、アルキル化ポリグリコシド非イオン性界面活性剤。
4.MSR(マイクロエマルション安定範囲)は、透明単相流動性液体が存在する温度範囲。
他の疎水性相
様々な疎水性成分を含有する様々なマイクロエマルション組成物を調製した。これらのエマルション組成物は表3で報告している。成分の量は重量百分率に関するものである。
2.ポリグリコシドは、Henkelから名称Glucopon 625で入手可能な、アルキル化ポリグリコシド非イオン性界面活性剤。
3.活量2,000ppmのTurbo Speed;ミネソタ州セントポールのEcolab社から入手可能な、商業的なシリケート化洗濯用ビルダー系。
4.MSR(エマルション安定範囲)は、透明単相流動性液体が存在する温度範囲。
マイクロエマルションでの繊維品洗浄
この例では、洗濯用洗浄剤としてのマイクロエマルション組成物の有用性を示す。従来の洗濯洗浄方法を使用して、本発明のマイクロエマルションと、標準の商業的な洗浄剤とを比較した。組成及び試験結果は、表4で報告している。
2.洗浄増進剤は、TCD ILF−15強力汚れ洗浄添加剤(ミネソタ州セントポールのEcolab社)、又は試験するマイクロエマルションのうちの1つ。
3.汚れの除去は、明るさ(L)値の増加によって測定。
4.マイクロエマルションAの配合は、20.4%アルコール5−EOエトキシレート、20.4%アルキルグリコシド、12%鉱油、及び残部の水。
5.マイクロエマルションBの配合は、30.6%アルコール5−EOエトキシレート、10.2%アルキルグリコシド、12%鉱油、及び残部の水。
6.マイクロエマルションCの配合は、35.8%アルコール5−EOエトキシレート、5.0%アルキルグリコシド、12%鉱油、及び残部の水。
7.VOCは、揮発性有機化合物を意味する。
8.アルコール5−EOは、Huntsman Chemicalから名称Surfonic L24−5で入手可能な、5分子のアルコールエトキシレート非イオン性界面活性剤。
9.ポリグリコシドは、Henkelから名称Glucopon 625で入手可能な、アルキル化ポリグリコシド非イオン性界面活性剤。
マイクロエマルションによる硬質表面の清浄化
洗浄組成物を使用して、硬質表面及び産業的な部品を清浄化した。結果は表5で示している。かなりの汚れの層を有する使用済みの自動車のオイルパンを、2インチ×4インチの試験片に切断し、120°Fの溶液(水中の25wt%マイクロエマルション又は清浄化剤)中に15分間にわたって撹拌を伴って浸し、その後で室温で60分間にわたって浸した。試験片を試験溶液から取り出し、すすぎ、そして1(劣っている)〜5(優秀/完全)までの基準で視覚的に汚れの除去を評価した。
2.汚れ除去の視覚的な等級は、洗浄後の清浄性に基づいている。優秀(5)=90%超の清浄性、良好(4)=80%超の清浄性、普通(3)=70%超の清浄性、劣っている(1〜2)=60%未満の清浄性。
3.Textile Care ILF−15は、2−EO単位超のエトキシレートと炭化水素溶媒との錯配合物を含有する商業的な汚れたモーターオイル清浄化製品(ミネソタ州セントポールのEcolab社)。
4.Buckeye XL−100(ミズーリ州メリーランドハイトのBuckeye International社)。
5.マイクロエマルションAの配合は、20.4%アルコール5−EOエトキシレート、20.4%アルキルグリコシド、12%鉱油、及び残部の水。
6.アルコール5−EOは、Huntsman Chemicalから名称Surfonic L24−5で入手可能な、5分子のアルコールエトキシレート非イオン性界面活性剤。
7.ポリグリコシドは、Henkelから名称Glucopon 625で入手可能な、アルキル化ポリグリコシド非イオン性界面活性剤。
マイクロエマルションによる産業的な部品の清浄化
洗浄組成物を、産業的な部品の洗浄のために使用した。この結果は表6で示している。汚れた自動車のオイルパンを、商業的な洗浄系で洗浄した。部品は15秒間の洗浄時間で5回擦り、すすぎ、そして1(劣っている)〜5(優秀/完全)までの基準で視覚的に汚れの除去を評価した。
2.汚れ除去の視覚的な等級は、15秒間の洗浄時間で5回ブラシがけした後の清浄性に基づいている。優秀(5)=90%超の清浄性、良好(4)=80%超の清浄性、普通(3)=70%超の清浄性、劣っている(1〜2)=60%未満の清浄性。
3.Textile Care ILF−15は、2−EO単位超のエトキシレートと炭化水素溶媒との錯配合物を含有する商業的な汚れたモーターオイル清浄化製品(ミネソタ州セントポールのEcolab社)。
4.Buckeye XL−100(ミズーリ州メリーランドハイトのBuckeye International社)。
5.マイクロエマルション6−1の配合は、20.4%アルコール5−EOエトキシレート、20.4%アルキルグリコシド、12%鉱油、及び残部の水。
6.アルコール5−EOは、Huntsman Chemicalから名称Surfonic L24−5で入手可能な、5分子のアルコールエトキシレート非イオン性界面活性剤。
7.ポリグリコシドは、Henkelから名称Glucopon 625で入手可能な、アルキル化ポリグリコシド非イオン性界面活性剤。
マイクロエマルションによるインクの除去
洗浄組成物を、インク除去のために使用した。この結果は表7で示している。産業的な洗濯機からの汚れた印刷所のタオルを、様々な組成物に予め浸し、その後で商業的な洗浄プログラムで洗浄した(例4でのように)。インクの除去は視覚的な試験によって評価した。
2.未処理の標準対照タオルに対する視覚的な評価。
3.マイクロエマルションDは、20.4%のアルコール5−EOエトキシレート、20.4%のアルキルグリコシド、12%のジブチルドデカノエート、及び残部の水を含有しており、希釈して全有機物の活量が25wt%になるようにした。
4.マイクロエマルションEは、20.4%のアルコール5−EOエトキシレート、20.4%のアルキルグリコシド、12%のメチルソエート、及び残部の水を含有しており、希釈して全有機物の活量が25wt%になるようにした。
5.アルコール5−EOは、Huntsman Chemicalから名称Surfonic L24−5で入手可能な、5分子のアルコールエトキシレート非イオン性界面活性剤。
6.ポリグリコシドは、Henkelから名称Glucopon 625で入手可能な、アルキル化ポリグリコシド非イオン性界面活性剤。
2つのマイクロエマルション組成物を、表1に示すようにして調製した。
2.ポリグリコシドAは、Henkelから名称APG−625で入手可能。
3.ポリグリコシドBは、Henkelから名称APG−600で入手可能。
Claims (27)
- (a)効果的なマイクロエマルションを形成する量の水;
(b)(i)約1〜約20分子のエチレンオキシド残基を有するC6〜24アルコールエトキシレート界面活性剤;
(ii)重合度が約1〜約10であるC6〜24アルキルポリグリコシド界面活性剤;を含有し、ここで、
(iii)前記アルコールエトキシレート界面活性剤とアルキルポリグリコシド界面活性剤とを、約1:4〜約4:1の重量比で供給する、効果的なマイクロエマルションを形成する量の非イオン性界面活性剤混合物;
(c)22℃での水溶性が1wt%未満の、効果的なマイクロエマルションを形成する量の油、
を含有する、マイクロエマルション洗浄組成物。 - 前記水が約30wt%〜約60wt%の濃度で存在する、請求項1に記載のマイクロエマルション洗浄組成物。
- 前記油が約1wt%〜約30wt%の濃度で存在する、請求項1に記載のマイクロエマルション洗浄組成物。
- 前記非イオン性界面活性剤混合物が約20wt%〜約60wt%の濃度で存在する、請求項1に記載のマイクロエマルション洗浄組成物。
- 前記アルコールエトキシレート界面活性剤とアルキルポリグリコシド界面活性剤との比が、約1:3〜約3:1である、請求項1に記載のマイクロエマルション洗浄組成物。
- 前記アルコールエトキシレート界面活性剤とアルキルポリグリコシド界面活性剤との重量比が、約1:2〜約2:1である、請求項1に記載のマイクロエマルション洗浄組成物。
- 非イオン性界面活性剤の油に対する割合が約1.4:1よりも大きい、請求項1に記載のマイクロエマルション洗浄組成物。
- 前記アルコールエトキシレート界面活性剤が、約4〜約6分子のエチレンオキシド残基を有するC12〜15アルコールエトキシレートを含む、請求項1に記載のマイクロエマルション洗浄組成物。
- 前記アルキルポリグリコシド界面活性剤が、重合度が約1〜約5のC8〜12アルキルポリグリコシド成分を含む、請求項1に記載のマイクロエマルション洗浄組成物。
- 両性界面活性剤を更に含有する、請求項1に記載のマイクロエマルション洗浄組成物。
- 前記両性界面活性剤を、約1wt%〜約20wt%の濃度で提供する、請求項10に記載のマイクロエマルション洗浄組成物。
- 抗菌剤、酸化性抗菌剤、腐食防止剤、及びそれらの混合のうちの少なくとも1つを含む添加剤を更に含有する、請求項1に記載のマイクロエマルション洗浄組成物。
- 前記酸化性抗菌剤が、過酸化水素、オゾン、次亜塩素酸、二酸化塩素、及びそれらの混合の少なくとも1つを含む、請求項12に記載のマイクロエマルション洗浄組成物。
- 1cmのセルに入った前記マイクロエマルションを通る可視光の透過率が、1cmのセルに入った脱イオン水を通る可視光の透過率の少なくとも90%である、請求項1に記載のマイクロエマルション洗浄組成物。
- マイクロエマルションが約50°Fの温度範囲内で維持される、請求項1に記載のマイクロエマルション洗浄組成物。
- 両性界面活性剤が下記の式の化合物を含む、請求項10に記載のマイクロエマルション洗浄組成物:
Rは、R4−CO−NH又はR4であり、ここでR4は、炭素原子数4〜22の飽和又は不飽和の、枝分かれした又は直鎖のアルキル基;
R1は、水素、A又は(A)n−X−CO2 −Z+であり、ここでAは、炭素原子数1〜4の直鎖の又は枝分かれしたアルキル、ヒドロキシアルキル又はアルコキシアルキル、nは0〜6の整数、且つzはアルカリ金属カチオン、水素イオン又はアンモニウムカチオン;
R2は、(A)n−X−CO2 −Z+;且つ R3は、なし又はA。) - pHが7未満である、請求項10に記載のマイクロエマルション洗浄組成物。
- マイクロエマルション洗浄組成物を疎水性の汚れ有する物品に接触させることを含む、物品から疎水性の汚れを除去する方法であって、前記マイクロエマルション洗浄組成物が、
(a)効果的なマイクロエマルションを形成する量の水;
(b)(i)約1〜約20分子のエチレンオキシド残基を有するC6〜24アルコールエトキシレート界面活性剤;
(ii)重合度が約1〜約20であるC6〜24アルキルポリグリコシド界面活性剤;を含有し、ここで、
(iii)前記アルコールエトキシレート界面活性剤とアルキルポリグリコシド界面活性剤とを、約1:4〜約4:1の重量比で供給する、効果的なマイクロエマルションを形成する量の非イオン性界面活性剤混合物;
(c)22℃での水溶性が1wt%未満の、効果的なマイクロエマルションを形成する量の油、
を含有する、物品から疎水性の汚れを除去する方法。 - 前記疎水性の汚れが炭化水素油を含む、請求項19に記載の物品から疎水性の汚れを除去する方法。
- 前記炭化水素油が粒子状の汚れを含む、請求項20に記載の物品から疎水性の汚れを除去する方法。
- 前記物品が繊維品を含む、請求項19に記載の物品から疎水性の汚れを除去する方法。
- 前記物品が硬質表面を有する物質を含む、請求項19に記載の物品から疎水性の汚れを除去する方法。
- 前記物品が自動車の外部表面を含む、請求項19に記載の物品から疎水性の汚れを除去する方法。
- (a)前記自動車の外側表面から前記マイクロエマルション洗浄組成物をすすぐこと、を更に含む、請求項24に記載の物品から疎水性の汚れを除去する方法。
- マイクロエマルション洗浄組成物を、疎水性の汚れで汚れた手と接触させることを含む、手から疎水性の汚れを除去する方法であって、前記マイクロエマルション洗浄組成物が、
(a)効果的なマイクロエマルションを形成する量の水;
(b)(i)約1〜約20分子のエチレンオキシド残基を有するC6〜24アルコールエトキシレート界面活性剤;
(ii)重合度が約1〜約20であるC6〜24アルキルポリグリコシド界面活性剤;を含有し、ここで、
(iii)前記アルコールエトキシレートとアルキルポリグリコシドとを、約1:4〜約4:1の重量比で供給する、効果的なマイクロエマルションを形成する量の非イオン性界面活性剤混合物;
(c)22℃での水溶性が1wt%未満の、効果的なマイクロエマルションを形成する量の油、
を含有する、手から疎水性の汚れを除去する方法。 - マイクロエマルション使用溶液を提供すること;並びに
前記使用溶液の温度を変化させて、マイクロエマルションを分離させること;
を含む、マイクロエマルションを相転換させる方法であって、前記マイクロエマルション使用溶液が、
(a)効果的なマイクロエマルションを形成する量の水;
(b)(i)約1〜約20分子のエチレンオキシド残基を有するC6〜24アルコールエトキシレート界面活性剤;
(ii)重合度が約1〜約20であるC6〜24アルキルポリグリコシド界面活性剤;を含有し、ここで、
(iii)前記アルコールエトキシレートとアルキルポリグリコシドとを、約1:4〜約4:1の重量比で供給する、効果的なマイクロエマルションを形成する量の非イオン性界面活性剤混合物;
(c)22℃での水溶性が1wt%未満の、効果的なマイクロエマルションを形成する量の油、並びに
(d)分離に効果的な量の分離剤、
を含有する、マイクロエマルションを相転換させる方法。
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