JP2022538526A - 濃縮固体洗濯物柔軟剤組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、米国特許法第119条のもと、2019年6月28日に出願された米国仮出願第62/868,390号に対する優先権を主張するものであり、本明細書では、参照によってその全体が組み込まれる。
本開示による固体洗濯物柔軟化組成物は、四級アンモニウム化合物(好ましくは、低ヨウ素価の四級アンモニウム化合物)および尿素凝固剤を含み、これらからなり、かつ/またはこれらから本質的になる。固体組成物はまた、柔軟化促進剤(例えば、シリコーン)、加工助剤、界面活性剤、および/またはさらなる機能性成分を含み得る。
本明細書に記載の固体洗濯物柔軟化組成物は、少なくとも1つの四級アンモニウム化合物を含む。四級アンモニウム化合物は、以下の一般式:
尿素または包接化合物形成誘導体は、凝固剤として固体洗濯物柔軟化組成物中に含まれる。尿素は、プリル化ビーズまたは粉末の形態にあり得る。
固体洗濯物柔軟化組成物は、任意選択的に柔軟化促進剤を含み得る。柔軟化促進剤としては、シリコーン化合物およびポリマー、堆積助剤、例えば、カチオン性セルロースおよびカチオン性荷電ポリマー、例えば、ポリクオタニウム、グアー誘導体、ならびに柔軟剤として単独では機能しないが、代わりに四級アンモニウム化合物の柔軟性を促進する他の促進剤が挙げられる。
(a)Lは、二価アルキレン結合ラジカルであり、R2はそれぞれ、独立して、H、C1~C4アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され、sはそれぞれ、独立して、2~約12の整数であり、yはそれぞれ、独立して、1~約100の整数であり、
(b)X1およびX2はそれぞれ、独立して、
(c)R1はそれぞれ、独立して、H、OH、C1~C32アルキル、C1~C32置換アルキル、C6~C32アリール、C5~C32置換アリール、C6~C32アルキルアリール、C6~C32置換アルキルアリール、C1~C32アルコキシ、およびC1~C32置換アルコキシからなる群から選択され、
(d)R3はそれぞれ、独立して、C1~C32アルキレン、C1~C32置換アルキレン、C6~C32アリール、C5~C32置換アリール、C6~C32アルキレンアリール、およびC5~C32置換アルキレンアリールからなる群から選択され、
(e)指数mはそれぞれ、1または0であり、
(f)qはそれぞれ、1または0であり、
(g)指数pはそれぞれ、約2~約1000の整数であり、かつ
(h)指数nは、約1~約50の整数である。
固体洗濯物柔軟化組成物の構成要素は、洗濯物の柔軟化用途に、ならびに/または固体洗濯物柔軟化組成物の加工および形成での使用に好適な様々な機能性構成要素とさらに組み合わされてもよい。いくつかの実施形態では、四級アンモニウム化合物および尿素または包接化合物形成誘導体を含む固体組成物は、固体組成物の総重量の大部分または実質的にすべてさえを構成する。例えば、いくつかの実施形態では、さらなる機能性成分は、ほとんどまたは全く、その中に配置されていない。
加工助剤は、例えば、加工性、分配性、および柔軟性を改善するなど、有利な特徴を固体組成物に提供することができる。一実施形態では、凝固のための加工助剤は、1つ以上の非潮解性物質を含む。有益なことに、非潮解性物質を含むことにより非吸湿性物質が形成され、そのため、(固体組成物の分配中などに)固体組成物が湿気に曝されたときに、組成物は、水を吸収しないか、または液体になるのに十分な水を吸収しない。これは、分配の課題を理由として、すなわち、固体組成物が曝される湿った環境を理由として重要である。
凝固マトリックス、好ましくは水溶性塩を補助するために、塩を尿素または包接化合物形成誘導体と組み合わせて固体洗濯物柔軟化組成物中に含めてもよい。水溶性塩を含む塩は、有機または無機のいずれかであり得る。水溶性塩としては、例えば二酸および三酸を含む、1個より多くのカルボキシレート基を有する酸であるポリカルボン酸の塩、例えば、クエン酸塩が挙げられる。水溶性塩としては、カルボン酸(脂肪族、酢酸、ギ酸)、芳香族(安息香酸、サリチル酸)、もしくはジカルボン酸、例えば、シュウ酸、フタル酸、セバシン酸、アジピン酸、グルタル酸などの酸、トリカルボン酸、例えばクエン酸、カルボン酸、例えば脂肪族(オレイン酸、パルミチン酸、ステアリン酸)もしくは芳香族(フェニルステアリン酸)、またはさらには水溶性アミノ酸の塩、またはナトリウム、カリウム、アルミニウム、マグネシウム、チタン、アンモニウム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミンおよび/またはモノエタノールアミンをカチオンとして有するものなどの塩が挙げられる。塩としては、例えば硫酸塩などを含む中性塩を挙げることができる。酸の好ましい塩は、クエン酸ナトリウムおよび/またはクエン酸一ナトリウムである。
固体洗濯物柔軟化組成物はまた、酸(「酸味料」とも呼ばれる)を含み得る。予想外にも、組成物中の他の成分と組み合わされた酸、すなわち、尿素は、従来的には相溶性がないものの、相溶性がある。特定の作用機序に限定されるものではないが、酸は、尿素吸蔵構造を著しく不安定化しない弱酸として提供されると相溶性がある。一実施形態では、1つ以上の酸を固体洗濯物柔軟化組成物中に含めることができる。
固体組成物はまた、界面活性剤を含み得る。いくつかの実施形態では、界面活性剤は、加工助剤(加工および分配)として含まれる。さらなる実施形態では、柔軟性を付与するために界面活性剤が含まれる。固体組成物中の界面活性剤濃度は、約0重量%~約20重量%、約0.1重量%~約15重量%、約0.5重量%~約15重量%、または約1重量%~約12重量%の範囲にある。
また、本発明において有用なのは、非イオン性物質として分類される表面活性物質である。固体組成物に有用な好ましい非イオン性界面活性剤としては、アルコールエトキシレート界面活性剤が挙げられる。市販のアルコールエトキシレート非イオン性界面活性剤の非限定的な例としては、Tomahから入手可能なTomadol 25-7、Henkelから入手可能なDehypon LS 54、BASFから入手可能なPluronic N-3、Plurafac LF-221、Plurafac D-25、およびSLF-18が挙げられる。さらなるPluronicsとしては、Pluronics F-108(ポリ(エチレングリコール)-ブロック-ポリ(プロピレングリコール)-ブロック-ポリ(エチレングリコール))などのブロックコポリマーを挙げることができる。
1.開始剤反応性水素化合物としてのプロピレングリコール、エチレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、およびエチレンジアミンをベースとしたブロックポリオキシプロピレン-ポリオキシエチレンポリマー化合物。開始剤の連続的なプロポキシル化およびエトキシル化から作製されるポリマー化合物の例は、BASF Corp.から市販されている。1つのクラスの化合物は、エチレンオキシドと、プロピレングリコールの2つのヒドロキシル基へのプロピレンオキシドの付加により形成される疎水性塩基とを縮合することにより形成される二官能性(2つの反応性水素)化合物である。分子のこの疎水性部分は、約1,000~約4,000の重量がある。次いで、エチレンオキシドは、この疎水性物質(hydrophobe)を親水基の間に挟み込むように添加され、最終的な分子の約10重量%~約80重量%を構成するように長さにより制御される。化合物の別のクラスは、プロピレンオキシドおよびエチレンオキシドのエチレンジアミンへの連続的な添加に由来する三官能性ブロックコポリマーである。プロピレンオキシドハイドロタイプ(hydrotype)の分子量は、約500~約7,000の範囲であり、親水性のエチレンオキシドは、分子の約10重量%~約80重量%を構成するように付加される。
5.エチレンオキシドをエチレングリコールに付加して指定の分子量の親水性物質を提供し、次いでプロピレンオキシドを付加して分子の外側(端部)に疎水性ブロックを得ることにより改質され、実質的に反転された(1)からの化合物。分子の疎水性部分は、約1,000~約3,100の分子量を有し、中心の親水性物質は、最終的な分子の10重量%~約80重量%を含む。これらの逆Pluronics(商標)は、BASF Corporationによって、Pluronic(商標)R界面活性剤の商標名で製造される。同様に、Tetronic(商標)R界面活性剤は、BASF Corporationにより、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのエチレンジアミンへの連続的な添加によって製造される。分子の疎水性部分は、最終的な分子の10重量%~80重量%を含む中心の親水性物質を有し、約2,100~約6,700の重量がある。
7.1959年9月8日にBrownらに発行された米国特許第2,903,486号の、式:
分子のヒドロトロープ部分の電荷が正である場合、カチオン性界面活性剤として分類される表面活性物質もまた、組成物において有用である。ヒドロトロープがpHが中性近くまたはそれ以下まで下げられない限り電荷を帯びないが、その場合カチオン性(例えば、アルキルアミン)である界面活性剤も、この群に含まれる。理論的には、カチオン性界面活性剤は、「オニウム」構造RnX+Y--を含有する要素の任意の組み合わせから合成され得て、リン(ホスホニウム)および硫黄(スルホニウム)のような窒素(アンモニウム)以外の化合物を含み得る。実際には、カチオン性界面活性剤分野は、恐らく、窒素性カチオン性物質への合成経路が、単純かつ容易であり、高収率の生成物を生じるため、窒素含有化合物により支配されており、このことが、それらをより安価にすることができる。
また、組成物において有用なのは、アニオン性界面活性剤として分類される表面活性物質である。アニオン性界面活性剤は、疎水性物質に対して負の電荷を有するか、またはpHが中性以上に上昇しない限り、分子の疎水性部分は電荷を帯びない(例えば、カルボン酸)。カルボキシレート、スルホネート、スルフェート、およびホスフェートは、アニオン性界面活性剤中に見出される極性(親水性)可溶化基である。これらの極性基と関連したカチオン(対イオン)のうち、ナトリウム、リチウム、およびカリウムは、水溶性を付与し、アンモニウムおよび置換アンモニウムイオンは、水溶性および油溶性の両方を提供し、カルシウム、バリウム、およびマグネシウムは、油溶性を促進する。
R-O-(CH2CH2O)n(CH2)m-CO2X(3)
式中、Rは、C8~C22アルキル基であるか、または
また、本発明において有用なのは、両親媒性界面活性剤として分類される表面活性物質である。両親媒性(両性)界面活性剤は、塩基性親水性基および酸性親水性基の両方、ならびに有機疎水性基を含有する。これらのイオン性実体は、他の種類の界面活性剤について本明細書に記載されるアニオン性またはカチオン性基のいずれかであり得る。塩基性窒素および酸性カルボキシレート基は、塩基性および酸性親水基として用いられる典型的な官能基である。いくつかの界面活性剤では、スルホネート、スルフェート、ホスホネート、またはホスフェートは、負電荷を提供する。
固体組成物はまた、少なくとも1つのさらなる塩をさらなる加工助剤として含み得る。一実施形態では、さらなる塩は、導電性のための塩であり、および/または洗浄液の導電性の標準的な測定を可能にするための無機アニオンまたは非封鎖有機アニオン(non-sequestering organic anion)である。塩化ナトリウムを使用することが好ましいが、多種多様なイオン化可能な塩を使用してもよい。好適な塩の例は、元素周期表の第IA族の金属のハロゲン化物および酢酸塩、例えば、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、またはそれらの混合物である。塩化ナトリウムが好ましい。イオン化可能な塩は、成分を混合して本明細書の組成物を作製して、後に柔軟化組成物の分散速度を測定するための所望の導電性を得るプロセス中に、特に有用である。使用されるイオン化可能な塩の量は、組成物に使用される活性成分の量に応じており、配合者の要望に応じて調整することが可能である。
物品および表面から汚れおよび微生物を除去するのを補助するために、分散剤が含まれ得る。分散剤の例としては、水溶性ポリマー、界面活性剤、ヒドロトロープ、および湿潤剤が挙げられるが、これらに限定されることはない。好ましい実施形態では、分散剤は、アニオン性界面活性剤である。組成物は、分散剤を含む必要はないが、分散剤が含まれる場合、これは、所望の分散特性をもたらす量で含まれ得る。組成物中の分散剤の好適な範囲は、約20重量%まで、約0.5~約15重量%、または約2~約9重量%であり得る。
固体組成物はまた、任意の柔軟剤相溶性の香料/芳香物質を含み得る。好適な芳香物質は、米国特許第5,500,138号に開示されており、当該特許は、参照によって本明細書に組み込まれる。
表1A~1Cに示される固体洗濯物柔軟化組成物は、流し込みおよび/または押出された固形物として凝固させることができる。固体組成物は、一般に入手可能な混合装置内で製造することが可能である。実施形態では、凝固剤、すなわち、尿素(包接化合物形成誘導体)を組成物に組み込むことによって、液体材料を固体に適合させることができ、凝固プロセスは尿素吸蔵プロセスである。包接複合体凝固スキームは、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第4,647,258号に記載されている。さらなる凝固スキームは、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第5,674,831号に記載されている。
固体洗濯物柔軟化組成物は、好ましくは、本明細書に開示される重量パーセンテージおよび比の構成要素を組み合わせることにより形成される多目的固体組成物である。固体組成物は固体として提供され、使用溶液が懸濁液である場合の使用溶液は、分配および/または洗濯プロセス中に形成される。
固体洗濯物柔軟化組成物は、消費者用および工業用の洗濯用途に適している。したがって、本明細書に記載の実施形態によると、1回使用および多目的使用の固体組成物を提供することができる。
-メチルジエタノールアミン(MDEA)エステル四級アンモニウム化合物(80%)
-トリエタノールアミン(TEA)エステル四級アンモニウム化合物(85%)
-二水素化タロージメチルアンモニウムクロリド(DHTDMAC、85%)
-ジアミドアミン四級アンモニウム化合物(90%)
-高ヨウ素価TEAエステルクワット(85%)
-脂肪酸アミド(脂肪酸モノエタノールアミドなど)
-ポリジメチルシロキサンのエマルション(30%)
-アミノ官能化ポリジメチルシロキサン(80%)
-ラウリル硫酸ナトリウム(SLS)
-アミンオキシド(Barlox 12など)
-非イオン性EO-PO逆ブロックコポリマー
-非イオン性アルコールエトキシレート界面活性剤(Surfonic L24-7など)
-アジピン酸と、グルタル酸と、コハク酸との酸味料混合物(Sokalan DCSなど)
-柔軟化促進のための疎水性修飾シリコーンである、アミノシリコーンなどの有機シリコーン
様々な四級アンモニウム化合物(クワット)を評価して、これらの四級アンモニウム化合物を、適切な硬度を維持しながら、固体尿素ベースの柔軟剤組成物上に充填することができるかどうか、およびどの程度まで充填することができるかを特定した。評価した四級アンモニウム化合物は、MDEAエステルクワット(ヨウ素価<10の易生分解性クワット)、TEAエステルクワット(ヨウ素価>10の易生分解性クワット)、DHTDMAC(ヨウ素価<10の非生分解性クワット)、Rewoquat WE-45(ヨウ素価>20のパーム油ベースのエステルクワット)、およびジアミドアミンクワット(ヨウ素価が約10のAccosoft 550)を含んでいた。これらの四級アンモニウム化合物を、表2に従って7つの配合物に組み込んだ。
様々な加工助剤を評価して、どれが実施例1に記載されている柔軟剤配合物の加工性および分配性において最も効率的に補助するかを決定した。表4に従って配合物を調製し、加工助剤の量を0重量%~11重量%で変化させた。
様々な界面活性剤パッケージを評価して、どれが実施例1に記載の柔軟剤配合物の加工性および分配性において最も効率的に補助するかを決定した。配合物を表6に従って調製し、様々なアニオン性、アミンオキシド、カチオン性、EO/PO非イオン性、および他のアルキル/エトキシレート非イオン性の界面活性剤を評価した。
従来的には、尿素ベースの固体配合物は酸と相溶性がなく、それによって、配合物への酸味料の組み込みが非常に困難であった。表8に従っていくつかの配合物を調製することによって、配合物中に酸の酸味料を含む効果を評価した。次いで、実施例1に記載の手順を使用して硬度を評価した。
四級アンモニウム化合物が多く充填された固体配合物は、典型的には、水の存在下で安定性を失うため、固体配合物の水堅牢性を評価した。表9に従って配合物を調製した。配合物W1を40~70℃でEcolab SCLSディスペンサに分配した。配合物W3は、水の存在下での堅牢性を試験するために配合物に添加された3%の水を有していた。硬度を、実施例1に記載の手順に従って評価した。結果を表9に示す。
綿タオルのサンプルを柔軟剤配合物で処理し、柔軟性をphabrometerで評価した。約28ポンドの充填重量で綿タオルを5回の二重汚れ落としサイクル(double scouring cycles)にかけ、各サイクルの間に乾燥させることによって、綿タオルのサンプルを用意した。11.3cmの円形ダイを有するダイプレスを使用して、サンプル見本を汚れ落としされたハンドタオルから切り取って、評価される配合物ごとに少なくとも4つのサンプル見本が存在するようにした。見本をそれらの試験条件に従ってラベル付けした。
1:1、3:1、および8:1のさらなる比の四級アンモニウム化合物:尿素を試験して、加工性および分配性を評価した。表10に従って配合物を調製した。配合物を50℃でEcolab SCLSディスペンサに分配した。結果を表10に示す。
Claims (21)
- 前記四級アンモニウム化合物が、前記固体洗濯物柔軟化組成物の約15重量%~約60重量%、または約25重量%~約55重量%を占め、前記尿素または包接化合物形成誘導体が、前記固体洗濯物柔軟化組成物の約1重量%~約20重量%、約5重量%~約20重量%、または約10重量%~約20重量%を占める、請求項1に記載の組成物。
- 前記四級アンモニウム化合物が、ジアルキル四級アンモニウム化合物、好ましくはジ-C8~24アルキルジメチル四級アンモニウム化合物またはジ(水素化タローアルキル)ジメチルアンモニウムクロリド(DHTDMAC)を含む、請求項1または2に記載の組成物。
- 前記四級アンモニウム化合物が、エステルクワット、アミドアミン、イミダゾリン、エステルアミド塩、またはそれらの組み合わせを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記固体組成物の約0.1重量%~約20重量%の量の柔軟化促進剤、好ましくは、ポリアルキルシリコーン、アミノシリコーン、シロキサン、ポリジメチルシロキサン、エトキシル化有機シリコーン、プロポキシル化有機シリコーン、エトキシル化/プロポキシル化有機シリコーン、堆積助剤、またはそれらの混合物を含む有機シリコーンをさらに含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記シリコーンがシリコーンエマルションである、請求項5に記載の組成物。
- 加工助剤をさらに含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記加工助剤が、前記固体組成物の約0.5重量%~約10重量%の量のC6~C22アルキル基を含有する、請求項7に記載の組成物。
- 塩、酸、界面活性剤、および/または他のさらなる機能性成分をさらに含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記界面活性剤が、非イオン性、両親媒性、アニオン性、またはカチオン性の界面活性剤である、請求項9に記載の組成物。
- 前記固体組成物が、少なくとも250グラムの多目的組成物であり、かつ/または前記固形物が、流し込みまたは押出された固形物であり、前記固形物が、カプセル、タブレット、パック、ブリック、もしくはブロックである、請求項1~10のいずれか一項に記載の組成物。
- 固体洗濯物柔軟化組成物であって、
以下の式:
約1重量%~約25重量%の尿素または包接化合物形成誘導体と、
布地の柔軟性ならびに/または分配および加工の改善を提供する界面活性剤と、を含み、
四級アンモニウム化合物と尿素または包接化合物形成誘導体との比が、約1:1~約6:1であり、
前記固体組成物が、分配可能かつ加工可能である、固体洗濯物柔軟化組成物。 - 前記四級アンモニウム化合物が、前記固体洗濯物柔軟化組成物の約15重量%~約55重量%を占め、前記尿素または包接化合物形成誘導体が、前記固体洗濯物柔軟化組成物の約5重量%~約20重量%を占める、請求項12に記載の組成物。
- 前記四級アンモニウム化合物が、ジアルキル四級アンモニウム化合物、好ましくはジ-C8~24アルキルジメチル四級アンモニウム化合物もしくはジ(水素化タローアルキル)ジメチルアンモニウムクロリド(DHTDMAC)、エステルクワット、アミドアミン、イミダゾリン、エステルアミド塩、またはそれらの組み合わせを含み、前記四級アンモニウム化合物が、15以下または10以下のヨウ素値を有する、請求項12または13に記載の組成物。
- 前記固体組成物の約0.1重量%~約20重量%の量の柔軟化促進剤、好ましくは、ポリアルキルシリコーン、アミノシリコーン、シロキサン、ポリジメチルシロキサン、エトキシル化有機シリコーン、プロポキシル化有機シリコーン、エトキシル化/プロポキシル化有機シリコーン、堆積助剤、またはそれらの混合物を含む有機シリコーンをさらに含む、請求項12~14のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記シリコーンがエマルションであり、配合物に添加される水に置き換わって前記固体組成物を形成する、請求項15に記載の組成物。
- (A)前記固体組成物の約0.5重量%~約10重量%の量のC6~C22アルキル基を含む加工助剤、(B)塩、(C)酸(すなわち、酸味料)、(D)界面活性剤、または(E)さらなる機能性成分のうちの1つ以上をさらに含む、請求項12~16のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記固体組成物が、少なくとも250グラムの多目的組成物であり、かつ/または前記固形物が、流し込みもしくは押出された固形物であり、前記固形物が、カプセル、タブレット、パック、ブリック、もしくはブロックである、請求項12~17のいずれか一項に記載の組成物。
- 布地を処理するための方法であって、
(a)請求項1~18のいずれか一項に記載の固体洗濯物柔軟化組成物と水とを接触させて水性懸濁液を形成することと、
(b)前記水性懸濁液を洗濯機内に分配することであって、前記水性懸濁液が前記処理すべき布地と接触する、分配することと、を含む、方法。 - 前記処理された布地が、デルタEの値>1であると測定されるような黄変または布地の色の変化を呈しない、請求項19に記載の方法。
- 前記水性懸濁液の前記分配が、約40℃~60℃の温度の水を用いて、少なくとも約10グラム/分である、請求項19または20に記載の方法。
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