JP5492778B2 - 液体洗浄剤組成物 - Google Patents
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Description
本願は、2008年9月10日に、日本に出願された特願2008−232326号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
特許文献2には、本発明における(A)成分(I)式と類似のノニオン界面活性剤と、酸化防止剤を必須成分とする濃縮液体洗浄剤組成物が記載されている。任意成分として蛍光剤が記載されている。
特許文献3は、濃縮タイプの液体洗剤ではないが、(A)成分(I)式と同じ一般式で表わされるノニオン界面活性剤と蛍光剤(特定されていない)を含有する液体洗浄剤組成物の実施例1と、該ノニオン界面活性剤とアニオン界面活性剤を含有する液体洗浄剤組成物の実施例3が記載されている。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、良好な洗浄力と増白効果が得られるとともに、保存安定性に優れた液体洗浄剤組成物を提供することを目的とする。
下記式(I’)は参考のノニオン界面活性剤である。
ノニオン界面活性剤(A)(以下、(A)成分ということもある。)は、前記一般式(I)及び/又は(I’)式で表されるアルキレンオキサイド付加物である。
該(A)成分を用いることにより、高濃度の界面活性剤を含有してもゲル化等を起こさず、濃縮型液体洗浄剤組成物の良好な保存安定性が得られる。濃縮型とすることにより、液体洗浄剤組成物を被洗物に塗布して使用する際の優れた塗布洗浄力が得られる。また、(A)成分は水への溶解性に優れ、液体洗浄剤組成物を含有する洗濯液中で被洗物を洗う際の優れた通常洗浄力にも寄与する。
R1において、アルキル基、アルケニル基の炭素数は、洗浄力向上や保存安定性の点から、それぞれ炭素数9〜13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1〜4のアルキル基であり、好ましくはメチル基である。
nは、アルキレンオキサイド(−OR2−)の平均付加モル数を示し、5〜30である。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nは12〜18が好ましい。
本明細書において「ナロー率」とは、下記の数式(S)で表される値である。
前記A成分(I)式の製造方法は、特に制限されないが、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。
R4の炭素数は、洗浄力、液体洗浄剤低温安定性の点で、10〜16であることが好ましく、より好ましくは12〜16である。R2は炭素数2〜4のアルキレン基を表し、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。mはアルキレンオキサイド(−R 2 O−)の平均付加モル数を示し、5〜20である。洗浄力や液体洗浄剤組成物の低温安定性の向上の点から7〜15がさらに好ましく、9〜15がより好ましい。例としては、炭素数12〜14の第2級アルコールに9、12及び、15モル相当の酸化エチレンを付加したもの((株)日本触媒製、ソフタノール90、120及び、150)などが挙げられる。
(A)成分の含有量は、液体洗浄剤組成物中、50〜70質量%であり、51〜65質量%が好ましい。
(A)成分の含有量が50質量%以上であると良好な洗浄力が得られる。また、高濃度の界面活性剤を含有する濃縮タイプの液体洗浄剤組成物が得られる。また、濃縮タイプの液体洗浄剤組成物としての有効性(商品価値)が高くなる。
(A)成分の含有量が70質量%以下、好ましくは65質量%以下であると、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、アニオン界面活性剤(B)(以下、(B)成分ということもある。)と上記式(II)で表わされる蛍光増白剤(C)(以下、(C)成分ということもある。)を併用することにより良好な増白効果が得られる。また、(B)成分は塗布洗浄力の向上にも寄与する。
炭素数8〜16のアルキル基を有する直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩(LAS)
炭素数10〜20のアルキル基を有するアルキル硫酸塩(AS)
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(AES)
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(AOS)
炭素数10〜20のアルキル基を有する二級アルカンスルホン酸塩(SAS)
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(α−SF)
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;等が好ましく挙げられる。
これらの塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩等のアルカノールアミン塩などが挙げられる。なかでも、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、モノエタノールアミン塩が好ましい。
二級アルカンスルホン酸塩(SAS)は炭素数10〜14のものがより好ましい。
また、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩(AES)として、特に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基準で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「nlmax」とした際、エチレンオキサイドの付加モル数が(nlmax−1)とnlmaxと(nlmax+1)のエチレンオキサイド付加体の合計の、全エチレンオキサイド付加体に対する割合(以下、「nlmax−1〜+1/全体の割合」ということもある。)が55質量%以上であるもの(NRES)が好ましく、55〜80%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、流動性がよく、製造性がよくなる。
上記のなかでも、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩(LAS)、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩(AES)、二級アルカンスルホン酸塩(SAS)が好ましく、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩(LAS)がより好ましい。
(B)成分の含有量は、液体洗浄剤組成物中1〜10質量%であり、1〜5質量%が好ましく、2〜5質量%がより好ましい。
(B)成分の含有量が1質量%以上であると、(C)成分との併用による増白効果が良好に得られる。(B)成分の含有量が10質量%以下であると、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。また、塗布洗浄力が良好に向上する。
本発明で用いられる蛍光増白剤(C)は上記式(II)で表わされる化合物(4,4’−ビス(2−スルホスチリル)ビフェニルジナトリウム塩)である。(C)成分は市販のビフェニル型蛍光増白剤から入手可能であり、例えば、製品名:Tinopal−CBS−X(チバ社製)を使用できる。
(C)成分は水溶性であり、液体洗浄剤組成物に好適に配合できる。蛍光増白剤の増白効果により、白度が高くなり被洗物の見た目の白さが向上する。
(C)成分の含有量が0.05質量%以上であると、増白効果が良好に得られる。(C)成分の含有量が1質量%以下であると、(B)成分との併用による高い増白効果が得られるとともに、(A)成分および(B)成分との配合のバランスが良好となり、優れた保存安定性が得られる。
本発明の洗浄剤組成物には、(A)成分、(B)成分および(C)成分のほかに、その他の成分として、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)、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)、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、移染防止剤、パール剤、酸化防止剤、着色剤として汎用の色素や顔料、着香剤及び乳濁化剤等の添加剤、並びに水及びアルコール等の溶媒を適宜配合することができる。その他の成分はこれらに限定されない。また、その他の成分の種類の選択及び配合量については、本発明の目的を妨げない範囲で任意に選択できる。
本発明の液体洗浄剤組成物は、いわゆる「濃縮タイプ」液体洗浄剤組成物であり、特に衣料用として好適である。
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(被洗物)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被洗物(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。
<液体洗浄剤組成物の製造>
表1、2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、任意成分の混合溶液を入れて、400rpmで撹拌子を撹拌させた。次いで、(B)成分を入れて撹拌し、続けて(C)成分を順次入れて撹拌混合した。その後、最終的に得ようとする全体量を100質量%とすると、そのうちの95質量%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%になるように精製水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が表に示す値となるように、pH調整剤(水酸化ナトリウムまたは硫酸)を適量添加することにより行った。
なお、表中の配合量の単位は質量%であり、純分換算量を示す。
<(A)成分のナロー率の測定方法>
以下に示す(A)成分について、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により下記の測定条件で、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(単位: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 33質量%;合成品。
A−2:C11H23CO(OC2H4)15OCH3と、C13H27CO(OC2H4)15OCH3との質量比で8/2の混合物、ナロー率 33質量%;合成品。
A−3:C11H23CO(OC2H4)15OCH3、ナロー率 45質量%;合成品。
A−4:C11H23CO(OC2H4)15OCH3と、C13H27CO(OC2H4)15OCH3との質量比で8/2の混合物、ナロー率 45質量%;合成品。
A−6(SLAO):比較品:ポリオキシエチレンC12−13アルキルエ−テル。平均EO鎖長15モル、原料アルコ−ルはサフォ−ル23(製品名、サソ−ル社製、C12/13=55%/45%、直鎖率50%)。
なお、「直鎖率」とは、全高級アルコールに対する、直鎖状の高級アルコールの割合(質量%)を示す。
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33質量%の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33質量%のA−2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−3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−4を得た。
原料アルコール(サフォール23)224.4g、30質量%NaOH水溶液2.0gを、耐圧型反応容器中にそれぞれ採取し、容器内を窒素置換した。
次に、温度100℃、圧力2.0kPa以下で30分間脱水してから、温度を160℃まで昇温した。アルコールを撹拌しながら酸化エチレン(ガス状)660gを、吹き込み管を使って、反応温度が180℃を超えないように添加速度を調整しながらアルコールの液中に徐々に加えた。
酸化エチレンの添加終了後、温度180℃、圧力0.3MPa以下で30分間熟成した後、温度180℃、圧力6.0kPa以下で10分間、未反応の酸化エチレンを留去した。
次に、温度を100℃以下まで冷却した後、反応物の1質量%水溶液のpHが約7になるように、p−トルエンスルホン酸(70質量%水溶液)を加えて中和し、A−5(比較品)を得た。
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%)]、平均分子量322(液体洗浄剤組成物製造時のpH調整剤である水酸化ナトリウムにより中和され、ナトリウム塩となる)。
[B−2(AES)の合成方法]
4Lのオートクレーブ中に、原料アルコールとしてNeodol23[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(アルコールエトキシレート)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−2(AES)を得た。nlmax−1〜+1/全体の割合は35質量%であった。
B−4:NRES、炭素数C12〜13ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム(エチレンオキサイドの平均付加モル数2)合成品。原料アルコ−ルは前記サフォ−ル23。
4Lのオートクレーブ中に、原料アルコ−ル400gと、Al/Mg/Mnで構成される複合金属酸化物ルイス酸焼結固体触媒0.4g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℃、圧力を0.3mPaに維持しながらエチレンオキサイド54gを導入し、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274g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)81g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、目的とする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−4(NRES)を得た。nlmax−1〜+1/全体の割合は78質量%であった。
C−1:CBS−X(製品名):4,4’−ビス(2−スルホスチリル)ビフェニルジナトリウム塩(チバ社製)。
C−2(比較品):AMS−GX(製品名):4,4’−ビス((4−アミノ−6−モルホリノ−1,3,5−トリアジニル−2)アミノ)スチルベン−2,2’−ジスルホン酸塩(チバ社製)。
C−3(比較品):Whitex−SKC(製品名):4,4’−ビス−(4−トルイジノ−6−モルホリノ−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ)スチルベン−2,2’−ジスルホン酸塩(住友化学社製)。
エタノール:NEDO製、商品名「95vol%合成エタノール」。
ポリエチレングリコ−ル:ライオン化学社製、商品名「PEG#1000−L60」。
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、2に併記した。
油化協布(未汚れ布)に人工汚垢を含浸して作製した人工汚垢布(洗濯科学協会製)を、5×5cmに裁断したものを汚染布とした。Terg−O−tometer(UNITED STATES TESTING社製)を洗浄試験器として用いた。
洗濯液は、水900mlに対して液体洗浄剤組成物300μl(比較例7は600μl)の割合で、両者を30秒間撹拌して調製した。
洗浄試験器に、前記洗濯液と、上記の汚染布5枚と、洗浄メリヤス布とを入れ、浴比30倍に合わせて、120rpm、10℃で10分間洗浄した。その後、二槽式洗濯機(三菱電機(株)製、品番:CW−C30A1−H1)に移し、1分間脱水後、水道水(15℃、4゜DH)30L中で3分間濯ぎ、風乾した。
洗浄率(%)=(洗浄前の汚染布のK/S−洗浄後の汚染布のK/S)/(洗浄前の汚染布のK/S−未汚れ布のK/S)×100。
ただし、K/S=(1−R/100)2/(2R/100)。Rは反射率(%)。
汚染布5枚について洗浄率(%)を算出した。
5×5cmの油化協布にラー油を100μl滴下し、室温で3時間風乾した後、流水すすぎを行い、アイロンで乾燥した。これを4等分に切り分けたものを、油汚れ布とした。
この油汚れ布1枚に対して液体洗浄剤組成物60μl(比較例7は120μl)を塗布して5分間放置した。
洗浄試験器(Terg−O−tometer)に、水と、上記で液体洗浄剤組成物を塗布した油汚れ布5枚と、洗浄メリヤス布とを入れ、浴比30倍に合わせて、120rpm、15℃で10分間洗浄した。その後、二槽式洗濯機(三菱電機(株)製、品番:CW−C30A1−H1)に移し、1分間脱水後、水道水(15℃、4゜DH)30L中で3分間濯ぎ、風乾した。
洗浄率(%)=(洗浄前の油汚れ布の反射率−洗浄後の油汚れ布の反射率)/(洗浄前の油汚れ布の反射率−未汚れ布(白布)の反射率)×100。
油汚れ布5枚について洗浄率(%)を算出した。
洗浄試験器(Terg−O−tometer)に、5×5cmの綿金巾5枚と、未蛍光の洗浄メリヤス布と、洗濯液を入れ、浴比30倍に合わせて、120rpm、15℃で10分間洗浄した。洗濯液は、水900mlに対して液体洗浄剤組成物300μl(比較例7は600μl)の割合で、両者を30秒間撹拌して調製した。
その後、二槽式洗濯機(三菱電機(株)製、品番:CW−C30A1−H1)に移し、1分間脱水後、水道水(15℃、4゜DH)30L中で3分間濯ぎ、風乾した。
この条件での洗濯を3回繰り返し行った後、綿金巾の白度を日本電色社製の白度計(製品名:PF−10型)で測定した。白度はISO白色度Wの紫外線照射有無の差によって算出される。綿金巾5枚について白度を算出し、その平均値を表に示す。白度が大きいほど、より白く見えることを示す。
液体洗浄剤組成物を円筒ガラス瓶に取り、蓋を閉めて5℃の恒温槽中で1か月間保存した。保存後の液外観を目視で観察し、下記基準に基づいて保存安定性を評価した。
均一で流動性あり ○。
ゲル化がみられる △。
固化がみられる ×。
これに対して、C成分を使用しなかった比較例1は白度が低く、増白効果が得られない。
比較例2、3は本発明のC成分に代えて、スチルベン型の蛍光増白剤(AMS、Whitex)を用いた例であるが、白度が低いうえ、保存安定性が悪く沈殿が生じた。
(B)成分を用いなかった比較例4は、(C)成分を含有させたにもかかわらず白度が劣る。
(A)成分以外のノニオン界面活性剤を用い、(B)成分を用いなかった比較例5は、(C)成分を用いても、通常洗浄力、白度、保存安定性が劣る。
(A)成分以外のノニオン界面活性剤と(B)成分を併用した比較例6は通常洗浄力と保存安定性が悪い。すなわち(A)成分以外のノニオン界面活性剤では(B)成分を安定して配合できなかった。
液体洗浄剤組成物における(A)成分の含有量が少ない比較例7は、洗濯時に液体洗浄剤組成物の使用量を増やしても塗布洗浄力が劣る。
Claims (2)
- 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記載の液体洗浄剤組成物。
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