JP2527428B2 - 液体洗剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の利用分野 本発明は、皿洗いに使用されるような透明で安定な液
体洗剤に関する。更に詳細には、本発明は、洗剤／界面
活性成分を高水準で含有するが、透明性または安定性の
達成のために従来の非洗剤可溶化剤またはヒドロトロー
プを何等含有しない透明、安定な液体洗剤組成物に関す
る。

従来の技術 ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムおよび硫酸ア
ルキルエーテルアンモニウムを含有する液体洗剤組成物
は、例えば米国特許第3,231,504号にて既知である。し
かしながら、これらの洗剤活性化合物を許容される高水
準で含有する組成物を配合するためには、可溶化剤また
はヒドロトロープを比較的多重含有させる必要がある。
低級脂肪族アルコール（例えばエチルアルコール）、尿
素、アルキルベンゼンスルホン酸塩（例えばキシレンス
ルホン酸ナトリウム）は可溶化剤およびヒドロトロープ
の代表例である。

これら液体洗剤組成物の各種改良は、高級アルキルベ
ンゼンスルホン酸塩洗剤の全部または一部をパラフイン
スルホン酸塩陰イオン洗剤で置き換えることにより為さ
れてきた。例えば、英国特許明細書Ｂ第1,339,069号
（訂正明細書）（1973年11月28日発行）およびそれに対
応する米国特許第3,755,206号、ならびに米国特許第3,8
12,042号および英国特許明細書第1,567,421号を引用す
ることができる。これらの特許に記載の配合は全て、所
望の透明度および濃度を達成するために、「粘度および
透明性調節系」と称されるヒドロトロープまたは可溶化
剤の添加を相変らず必要としている。従つて、粘度およ
び透明性調節系（代表的にはエチルアルコールおよび／
またはプロピルアルコールと尿素の混合物）が組成物中
の空間を占める分だけ、洗剤活性化合物の相対濃度は必
然的に低下する。すなわち、粘度および透明性調節系
は、液体洗剤組成物の綜合洗浄性能には寄与しない。

その他のパラフインスルホン酸塩ベースの液体洗剤組
成物が米国特許第4,040,989号および英国特許明細書第
1,458,798号および同第1,458,783号に記載されている
が、全者とも、比較的特殊で高価な非イオン洗剤化合物
たとえば混合酸化エチレン−酸化プロピレン縮合物、３
級アミン酸化物、アルカン酸アルカノールアミド等を必
要としている。

発明が解決しようとする問題点 従つて、先行技術のパラフインスルホン酸塩ベースの
透明、安定な液体洗剤組成物に更なる改良を加えること
は、非常に望まれているところであり、かつ、また本発
明の一目的である。

本発明の目的を詳しくのべると、エトキシル化アルコ
ール硫酸塩とエトキシル化脂肪アルコールを含有するパ
ラフインスルホン酸塩ベースの透明、安定な液体洗剤組
成物であつて、活性成分を高濃度たとえば約50重量パー
セントあるいはそれ以上とすることができ、しかも非洗
剤活性可溶化剤またはヒドロトロープ材料を含有しない
組成物を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明の上記その他の目的は、以下の説明から更に容
易に明らかとなるであろうが、それらの諸目的および本
発明の好適実施態様は、ヒドロトロピー剤および可溶化
剤からなる粘度および透明性調節系を、比較的低級たと
えば約８乃至10炭素鎖長アルコール硫酸塩陰イオン洗剤
化合物と通常のエトキシル化脂肪アルコール非イオン洗
剤化合物の組合せに代えると、透明性あるいは安定性を
損うことなく、組成物の総費用を低下させ、かつまた、
活性成分の全水準を更に高めることが可能なる知見によ
り実現したのである。

従つて、本発明は、パラフインスルホン酸塩約15乃至
約40重量％、アルキル鎖中に約12乃至15炭素原子を有す
るアルキルエーテル硫酸塩約１乃至約10重量％、エトキ
シル化脂肪アルコール非イオン洗剤約２乃至約20重量％
およびC₆乃至C₁₁アルコール硫酸塩約0.8乃至約５重量
％、残りが水、染料、香料、保存料その他の通常添加剤
である透明な水溶液の形態で透明液体洗剤組成物を提供
するものである。

本発明の組成物は、高安定、高発泡クリーナーとくに
汚れた皿、ガラス器および食卓用刃物の手洗いに適した
クリーナーを提供する。

本発明で使用する水溶性パラフインスルホン酸塩はア
ルカンスルホン酸とも称されるが、通常は分子当り10乃
至20炭素原子を有する混合２級アルキルスルホン酸塩で
あつて、その約80％以上が12乃至18炭素原子／分子のも
のであるかあるいは10乃至17炭素原子／分子のものであ
る。炭素原子含量の好適範囲は14乃至17炭素原子であ
り、平均炭素原子含量は約15である。好適分子量は、通
常、300乃至350の範囲である。

前記のパラフインスルホン酸塩は、前記の鎖長に相当
するパラフイン留分に、周知のスルホンオキシデーシヨ
ン法に従い、二酸化硫黄と酸素を作用させて調製するこ
とが好ましい。この反応の生成物は２級スルホン酸であ
り、引続きそれを適当な塩基で中和させると水溶性の２
級アルキルスルホン酸塩が得られる。その他の方法によ
つても同様に有用な２級アルキルスルホン酸塩を得るこ
とができる。例えばクロルスルホン化技術であり、輻射
線の存在下に塩素と二酸化硫黄をパラフインと反応さ
せ、得られた塩化スルフリルを加水分解して中和させる
と、２級アルキルスルホン酸塩が形成される。

パラフインスルホン酸塩および以下で述べる陰イオン
性硫酸塩の陽イオンは、アルカリ金属、アンモニウムま
たは低級アルカノールアミンが好ましい。もつとも、マ
グネシウムなどのアルカリ土類金属や低級アミンも、水
溶性洗剤塩の形成に有用である。アルカリ金属のうち更
に良好なものはナトリウムとカリウムであり、ナトリウ
ムが好適である。低級アルカノールアミンは、アルカノ
ール基中に１乃至３炭素原子を含有するモノー、ジーま
たはトリアルカノールアミンのいずれでもよく、エタノ
ールアミン例えばトリエタノールアミンおよびジエタノ
ールアミンが最も好ましい。上記に代えて対応するアミ
ンを使用することもできる。最も好ましいパラフインス
ルホン酸塩は、パラフインが実質的に（80％以上、好ま
しくは95％以上）分子量約330のパラフインスルホン酸
ナトリウムである。

パラフインスルホン酸塩の組成物中の量は約15乃至約
40重量パーセントであり、約25乃至35重量であることが
好ましい。40％を超える濃度では、非イオン活性剤およ
びアルキル硫酸塩が高水準であつてもパラフインスルホ
ン酸塩の可溶化は困難であり、せいぜい曇つた組成物が
得られるに過ぎない。約15％未満の量では、洗浄性能が
十分でない。

本発明で使用する高級アルキルエーテル硫酸塩は、 RO(C₂H₄O)nSO₃M なる化学式で表現され、式中、Ｒは10乃至18炭素原子、
好ましくは12乃至15、特に好ましくは12乃至14、最も好
ましくは12乃至13炭素原子を有する直鎖または分枝鎖の
１級または２級アルキル基であり、Ｍはパラフインスル
ホン酸塩に関して定義した適当な陽イオンであり、ｎ
は、１乃至10、好ましくは２乃至６、特に好ましくは２
または３の数である。この洗剤は対応するエーテルアル
コールを硫酸化し、引続き得られたその硫酸エステルを
中和することにより製造される。硫酸エーテルのナトリ
ウムおよびアンモニウム塩が特に好適である。

高級アルキルエーテル硫酸塩の組成物中の量は、約１
乃至約10重量％、好ましくは約２乃至約８重量％であ
る。エーテル硫酸塩の量がこの範囲より上および下であ
ると、洗剤性能、発泡または安定性が全体的に満足され
ない。

非イオン洗剤は、本発明の透明、安定な液体洗剤組成
物の他の必須成分であるが、後述のアルキル硫酸塩と共
働してパラフインスルホン酸塩および高級アルキルエー
テル硫酸塩成分の可溶化を補助し、発泡ビルダーとして
適正な発泡特性を付与する。この非イオン洗剤は、低温
での組成物の可溶化をも補助する。本発明で使用される
適当な非イオン活性剤には、 R¹O(C₂H₄O)mH なる構造式で表現される液体エトキシル化脂肪アルコー
ルが包含される。上式中、R¹は分子中に約８乃至12炭素
原子を含有する直鎖もしくは分枝鎖のアルキルであり、
ｍは平均約５乃至10、一般には平均約５乃至８の数であ
る。

通常、R¹は鎖長が例えば９−11炭素原子、８−10炭素
原子、10−12炭素原子等の直鎖アルキル基の混合物であ
ろう。９乃至11炭素原子の混合アルキル鎖長が特に有用
である。同様に、エーテル硫酸塩のアルキル基は、代表
的には、通常80％以上、好ましくは約95％以上が指定の
範囲に入る各種炭素鎖長の混合物であろう。非イオン洗
剤は例えば蒸留処理し、遊離の出発アルコールおよび低
級エトキシレートを除去することができ、このような
「蒸留処理」（“toped"）非イオン活性剤が商業的に入
手可能である。

非イオン洗剤の組成物での量は約２乃至約20重量％で
あり、約５乃至約15重量％が好ましい。組成物中の非イ
オン活性剤の量が約２重量％未満だと、起泡増進または
残存成分可溶化の効果がほとんど認められない。一方、
非イオン活性剤の量が約20重量％を越えても、洗浄性能
を有意に改良せず、従つてこのような高含量での非イオ
ン界面活性剤の使用は回避されねばならない。他方、２
乃至20重量％の範囲とくに５乃至15重量％の範囲内で
は、アルキル硫酸塩と組合せた非イオン活性剤の存在
は、特に全洗剤活性成分の非常に高い水準で、洗剤化合
物の溶解を促進し、透明、安定な溶液の形成を可能とす
る。

本発明づ有用なアルキル硫酸塩陰イオン洗剤化合物
は、アルキル基中に６乃至11とくに８乃至10炭素原子を
有し、下記一般式で表現される。

R²SO₄M 上式中、R²は６乃至11とくに８乃至10炭素原子鎖長の直
鎖または分枝鎖アルキルであり、Ｍは前に定義した通り
であり、特にナトリウムである。直鎖アルキル基が好適
である。

アルキル硫酸塩のアルキル鎖長が12炭素原子以上たと
えば12乃至14炭素原子であると、洗剤活性化合物は、特
に洗剤活性成分の全水準が高い状態、たとえば全組成物
の40重量％以上とくに45重量％以上において全面的には
溶解せず、得られる組成物は室温で曇った状態になる。

次に示す表中で、「EO」はエチレンオキサイドを示
す。例えば、C₁₂−C₁₅アルコールEO（3:1）Naサルフェ
ートは１モルの脂肪アルコールサルフェートと３モルの
エチレンオキサイドとの縮合生成物であり、C₉−C₁₁脂
肪アルコールEO（8:1）はC₉−C₁₁脂肪アルコールと８モ
ルのエチレンオキサイドとの縮合生成物を指す。

例えば、下記組成物「Ａ」及び「Ｂ」を、全成分とも
室温で混合して、全活性成分濃度が40重量パーセントと
なるように調製した。

組成物「Ｂ」は曇つているが、組成物「Ａ」は透明であ
る。このような曇つた組成物は一般に消費者に受け入れ
られず、特に組成物を透明なガラスまたはプラスチック
のびんに容れて提供する場合にそうである。

アルキル硫酸塩の量も重要である。アルキル硫酸塩の
濃度が約0.8重量パーセント未満では、可溶化効果が不
十分である。洗剤活性成分の全濃度がどのような場合に
も、アルキル硫酸塩の濃度が約５重量％を越えると、綜
合洗剤性能が低下する。従つて、アルキル硫酸塩陰イオ
ン洗剤成分の量は、約0.8乃至約５重量％の範囲内でな
ければならず、約１乃至約３重量％が好ましい。

前述のように洗剤活性化合物の全水準が高い、とくに
全組成物重量の40％以上、好ましくは約45％以上、とく
に好ましくは約50％以上の水準の洗剤活性化合物を有す
る透明な水性液体皿洗い洗剤組成物が調製可能なること
が、本発明の特徴の一つである。全組成物重量の約70％
ほど、例えば約65％まで、とくに約50乃至約60％といつ
た約60％までの洗剤活性化合物を含有する透明、安定な
組成物の調製が可能なのである。

本発明の洗剤組成物は、約15℃（59゜F）以下、好まし
くは約13℃（55.5゜F）以下の透明点（clear point tenp
erature）を有していなければならない。透明点は下記
方法により容易に測定可能である。試料組成物を調製し
てガラス製試験管に入れ、次にそれをフリーザー（約４
℃）内に一夜置き、続いて試験管をフリーザーから取り
出して約１℃／分の速度で温度を上げる。組成物が曇り
から透明に変る温度が透明点である。

洗剤組成物の粘度は、ガムやセルロース誘導体などの
濃化剤を添加して更に変えることができる。製品の粘度
および流れ特性は、びんからの注入を可能とするのでな
ければならず、かつまた、液体洗剤の使用量は通常は少
量なので、スプラツシまたは注ぎが簡単過ぎるほど稀薄
であつてはならない。20乃至500センチポイズ（ブルツ
クフイールド粘度計）の粘度が有用なることが判明して
おり、50乃至300cpsの粘度が好適であり、大部分の消費
者は約200センチの粘度が最良と考えている。もつとも
若干低目の粘度たとえば100cpsの粘度も消費者はほとん
ど同様に受け入れられている。

本発明の液体洗剤は、今日まで他の液体洗剤組成物に
使用されている任意の添加剤を含有してもよい。たとえ
ば、エチレンジアミン四酢酸のナトリウムやカリウムな
どの塩およびヒドロキシエーテルエチレンジアミン三酢
酸の塩などの金属イオン封鎖剤である。場合によつては
液体洗剤組成物を着色することも望ましく、この目的に
適当な染料が使用される。組成物に香料を添加して芳香
を付与してもよい。保存料、殺菌剤や類似物を、この組
成物に含めてもよい。

本発明の液体洗剤組成物の液体ベヒクルには水が使用
される。その割合は、組成物中の他成分の含量に応じて
約20乃至60パーセントの範囲で変化する。

組成物は一般に中性pH（７）であるが、５乃至９好ま
しくは６乃至８のpHも好適である。

実施例 本発明液体洗剤組成物の各種利点を示すため、下記配
合物を調製した。

前記の諸結果から、以下の結論に導かれる。

・全活性成分が50重量％を超えるものを含めて広範な
活性成分濃度にわたり、有用な粘度を有する安定かつ透
明な配合物の調製が可能である。

・同一水準の全活性成分では（52.5重量％）、非イオ
ン活性剤の量が増加すると（対応してパラフインスルホ
ン酸塩が減少すると）、そうでない場合には曇つた組成
物が透明化する。実験５（比較実験）と実験６（本発
明）を比較されたい。

・全活性成分が約25％および30％の低水準であると、
パラフインスルホン酸塩とアルキルエーテル硫酸塩の混
合物は、許容される透明点の境界にあるかまたはそれよ
り若干高目である。（比較実験７と９を夫々参照された
い。）すなわち、全活性成分水準が25％および30％で同
一であるとき、パラフインスルホン酸塩とアルキルエー
テル硫酸塩の一部を非イオン洗剤および低級アルキル硫
酸塩に置き代えると、全活性成分の濃度が比較的低いと
はいえ、完全に許容される透明な組成物が得られる。
（実験８および10を夫々参照されたい。） ・低級アルキル硫酸塩陰イオン洗剤の量が５重量％に
近ずくと（実験11）、透明点はまだ許容されるが、好適
値の約13℃未満の範囲外となる。

実験3,4および11の組成物で、本発明の代表的な配合
物の洗浄性能を試験した。比較のため、パラフインスル
ホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩およびアルキル硫酸
塩を各10重量％使用した組成物（実験12）（全活性成分
40重量％、透明点７℃、粘度235cps）の洗浄性能も測定
した。この性能試験は、２種の相異なる水硬度すなわち
50および500ppmの硬度にて、各水硬度とも1.25グラム／
リツトルの洗剤濃度を用いて実施した皿洗い試験であ
る。

この皿洗い試験は均一に汚れた標準皿にて実施し、汚
れは等しい少量の市販水添油脂（綿実油）を各皿に拡げ
たものである。

43℃の洗浄水６リツトルを含有する皿洗い容器内で皿
を洗浄した。被験組成物の各々を（２種の水硬度で）調
製し、別々の皿洗い容器内に分けて配した。続いて、皿
洗い容器を被う泡が永久に破壊される終点まで皿洗い容
器内で皿を洗浄し、その終点までに洗浄された皿の数を
記録した。95％信頼度で有意となるためには、２枚の皿
の結果の差が一般に必要であると考えられる。下記の結
果は３反復実験の平均値である。

以上の結果から、実験４および11の洗浄性能も非常に
良好ではあるが、更に濃厚な組成物（実験３）は最も顕
著な洗浄性能を与えることが判る。本発明の範囲外であ
る実験12の組成物は、透明性および粘度は許容できるも
のであるが、洗浄性能は両硬度水準とも劣る。

実験1,2,3,4,6または11でC₉−C₁₁脂肪アルコールEO8:
1の代りにC₉−C₁₁脂肪アルコールEO5:1を使用した場合
にも同様な結果が得られる。同様に、これらの組成物の
いずれかにおいて、C₁₂−C₁₅アルキルエーテル硫酸塩EO
3:1、Na塩の代りにC₁₂−C₁₅アルキルエーテル硫酸塩EO
2:1、Na塩またはアンモニウム塩を使用しても類似の結
果が得られる。

実験1,2,3,4,6および11で使用した活性成分を60重量
％含有する透明、安定であるが、更に高粘度の組成物を
調製した。

パラフインスルホン酸塩 36 ％ アルキルエーテル硫酸塩 6.3％ 非イオン活性剤 15.6％ アルキル硫酸塩 2.1 全活性成分 60 ％ 透明点 ＜13℃ 粘度 500cps

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１１Ｄ 1:72） Ｃ１１Ｄ 1:72）

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）15〜40重量％のパラフィンスルホン
   酸塩陰イオン洗剤、 （Ｂ）１〜10重量％の、アルキル基が12〜15の炭素原子
   を有するアルキルエーテル硫酸塩陰イオン洗剤、 （Ｃ）２〜20重量％の、化学式 R¹O(C₂H₄O)_mH ここで、R¹は８〜12の炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアル
   キルであり、ｍは５〜10の数である、 のエトキシル化脂肪アルコールである非イオン洗剤、 （Ｄ）0.8〜５重量％の、アルキル基が６〜11の炭素原
   子を有するアルキル硫酸塩陰イオン洗剤、及び （Ｅ）水 を含有し、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の合計が
   全組成物の25重量％以上であり、15℃以下の透明点を有
   しており、洗剤でない溶解剤及びヒドロトロープが存在
   しない、透明な水性洗剤組成物。
2. 【請求項２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の合計
   が全組成物の40重量％以上である特許請求の範囲第１項
   記載の組成物。
3. 【請求項３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の合計
   が全組成物の40〜60重量％である特許請求の範囲第１項
   記載の組成物。
4. 【請求項４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の合計
   が全組成物の50重量％以上である特許請求の範囲第１項
   記載の組成物。
5. 【請求項５】パラフィンスルホン酸塩が平均で14〜17の
   炭素原子を有する特許請求の範囲第１項記載の組成物。
6. 【請求項６】アルキルエーテル硫酸塩が、化学式 RO(C₂H₄O)_nSO₃M ここで、Ｒは12〜14の炭素原子を有する１級又は２級の
   分枝鎖又は直鎖のアルキル基であり、Ｍはアルカリ金
   属、アンモニウム又は低級アルカノールアミンであり、
   ｎは１〜10の数である、 特許請求の範囲第１項記載の組成物。
7. 【請求項７】Ｒが12〜13炭素原子のアルキルであり、Ｍ
   がナトリウム又はアンモニウム陽イオンであり、かつ、
   ｎが２〜６である特許請求の範囲第６項記載の組成物。
8. 【請求項８】R¹が９〜11の炭素原子を有するアルキルで
   あり、かつ、ｍが５〜８の数である特許請求の範囲第１
   項記載の組成物。
9. 【請求項９】アルキル硫酸塩が、化学式 R₂SO₄M ここで、R²は６〜11の炭素原子の直鎖又は分枝鎖のアル
   キルであり、Ｍはアルカリ金属、アンモニウム又は低級
   アルカノールアミンである、 特許請求の範囲第１項記載の組成物。
10. 【請求項１０】（Ａ）25〜35重量％ （Ｂ）２〜８重量％ （Ｃ）５〜15重量％ （Ｄ）１〜３重量％ （Ｅ）水 を含む特許請求の範囲第１項記載の組成物。
11. 【請求項１１】（Ａ）25〜35重量％のC₁₄−C₁₇パラフィ
    ンスルホン酸塩、 （Ｂ）２〜８重量％の、エチレンオキサイドと縮合した
    C₁₂−C₁₅アルキルエーテル硫酸塩（前者と後者のモル比
    は、3:1）、 （Ｃ）５〜15重量％の、エチレンオキサイドと縮合した
    C₉−C₁₁脂肪アルコール（前者と後者のモル比は、8:
    1）、 （Ｄ）１〜３重量％のC₈−C₁₀アルキル硫酸塩、及び （Ｅ）水、 を含有する特許請求の範囲第１項記載の組成物。