JP5495663B2 - 液体洗浄剤組成物 - Google Patents

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Description

本発明は液体洗浄剤組成物に関する。
近年、環境に対する意識が高まってきており、環境に対し負荷の少ない洗浄剤の登場が渇望されている。従来の洗浄剤より洗浄成分濃度が高い、いわゆる濃縮タイプの洗浄剤は、洗浄剤自身のサイズを小さくし、容器樹脂量の削減、輸送費の削減、使用後のゴミの削減等、環境に対する負荷を低減させるのに非常に有効であると考えられる。
しかしながら、通常の液体洗浄剤において、洗浄成分である界面活性剤濃度を増加させると増粘やゲル化が起こり、著しく使用性を損ねてしまうという課題があった。これは、界面活性剤濃度の上昇により、組成物中に液晶や結晶といった粘度が著しく高い相を形成してしまうためである。そこで、このような界面活性剤高濃度系において、溶剤や可溶化剤等を多量に配合し低粘度組成物を得る方法が一般に知られているが、水、特に冷水による希釈時に組成物が水で希釈されていくと、希釈された組成物は液晶を形成し溶解性不良を起こしたり、また界面活性剤濃度が高まってくると、低温保管時に組成物が固化し易くなるなど、溶解性や安定性に課題があった。例えば、特許文献1〜3には、特定の非イオン界面活性剤を配合した濃縮タイプの液体洗剤組成物が記載されているが、低温における安定性や冷水に対する溶解性に課題があった。
一方、過酸化水素を主基剤とする液体酸素系漂白剤は、染料・繊維等の損傷性が低く、また汚れに直接塗布出来るなど簡便性が高いことから、衣料用漂白剤の主流となっているが、その漂白力は塩素系漂白剤に比べると劣るため、漂白力の向上が課題であった。近年、酸素系漂白剤の漂白力を高める目的で、過酸化水素よりも酸化力の高い有機過酸を応用した研究がなされており、その1つとして有機過酸前駆体(漂白活性化剤)を含有した製品が、衣料用分野などで利用されている。この漂白活性化剤は、弱アルカリ性下の洗濯浴中で過酸化水素と反応して有機過酸を生成することで、優れた漂白効果を発現するものである。
しかしながら、中性から弱アルカリ性の一般的な液体洗浄剤組成物に過酸化水素を配合することは、過酸化水素の安定性が弱アルカリ性では低下するため、貯蔵安定性上困難であることから、過酸化水素の貯蔵安定性を維持するために製品のpHを酸性にする必要があった。また、過酸化水素を用いた漂白剤に併用される漂白活性化剤の多くは、活性なエステル基を有するため、弱アルカリ性の組成物中では速やかに加水分解や過酸化水素分解を受けて活性を消失し、実際に洗浄する場面では漂白活性化剤の効果が著しく低減されてしまうことから、漂白活性化剤の貯蔵安定性を維持するためにも製品のpHを酸性にする必要があった。しかしながら、酸性で漂白成分を安定配合するが故に、漂白効果を得るためには、中性からアルカリ性領域にする為に洗剤との併用が必要であり、単独使用では効果が発現しにくいという問題があった。
特許文献4〜7には、希釈することで溶液のpHが酸性から弱アルカリ性にジャンプするpHジャンプ技術を用いた洗浄剤組成物が開示されており、中でも特許文献6及び7には漂白活性化剤及び過酸化水素の安定性と漂白効果を両立させる技術が記載されている。
しかしながら、前記特許文献6及び7によれば、一般家庭の洗濯の場面では、該組成物は約1000容積倍に希釈して用いられるが、洗浄液中において漂白活性化剤から有機過酸を効率的に生成させるために、該組成物を1000容積倍に希釈した後のpHを8.5以上にしなければならないことが示されており、このため組成物のpHを、4.5を超える範囲に設定する必要があった。しかしながら、このようなpH範囲でより厳しい貯蔵条件下では漂白活性化剤及び過酸化水素の貯蔵安定性が未だ満足できるものではなく、その結果、長期貯蔵後の漂白性能が調製直後に比べ著しく低下するという問題があった。
また、漂白活性化剤の安定性を改善するために、非イオン界面活性剤の配合が有効であることがこれまでの本発明者らの研究から明らかになっており、特許文献6、7においても、非イオン界面活性剤を主基剤とした液体洗浄剤組成物を開示している。特許文献7は、洗浄力の観点から該組成物に対して1000容積倍の水により希釈した場合の希釈液の20℃におけるpHを8.5〜9.5に制御する手段として、さまざまな漂白活性化剤とさまざまな界面活性剤の組み合わせについて開示している。更に特許文献6では、該組成物を上記の条件で希釈したときのpHを7以上8.5未満に制御する手段として、特定の漂白活性化剤とさまざまな非イオン界面活性剤の組み合わせについて開示することで、さまざまな種類の衣類の洗濯を可能にした。
このように、pHジャンプ技術を用いた漂白剤や洗浄剤は既に知られているが、希釈時のpHを中性付近に制御しながら、優れた漂白効果及び洗浄効果を発揮させると共に、より厳しい条件下において優れた貯蔵安定性を示す液体洗浄剤組成物が強く望まれていた。
特開2008−7705号公報 特開2008−7706号公報 特開2008−7707号公報 特開平7−53994号公報 特開平7−70593号公報 特開2006−169515号公報 特開2006−169517号公報
従って、本発明の課題は、pHジャンプ技術を用いた液体洗浄剤組成物において、より過酷な条件で貯蔵された場合でも、貯蔵安定性に優れ、良好な洗浄力及び漂白力を発現する液体洗浄剤組成物を提供することである。
本発明は、
(a)過酸化水素〔以下、(a)成分という〕を0.1〜30質量%、
(b)R−OHで表される化合物(Rは炭素数8〜18の炭化水素基)に、エチレンオキシドをp1モル付加させた後、炭素数3〜5のアルキレンオキシドをq1モル付加させた後、更にエチレンオキシドをp2モル付加させて得られる非イオン界面活性剤であって、p1が3〜30の数であり、q1が1〜5の数であり、p1+p2=14〜50、且つp1/(p1+p2)=0.2〜0.8である非イオン界面活性剤(b1)〔以下、(b1)成分という〕及び(b1)以外の非イオン界面活性剤(b2)〔以下、(b2)成分という〕を合計で10〜50質量%、並びに、陰イオン界面活性剤(b3)〔以下、(b3)成分という〕を0.1〜30質量%、
(c)ホウ酸、ホウ砂、及びホウ酸塩から選ばれる化合物〔以下、(c)成分という〕をホウ素原子として0.05〜2質量%、
(d)隣り合う炭素原子の両方にそれぞれ1つヒドロキシ基を有する部位が1つ以上存在する化合物〔以下、(d)成分という〕を5〜30質量%、並びに、
(e)漂白活性化剤〔以下、(e)成分という〕0.1〜10質量%
を含有し、[(b1)+(b2)]/(b3)の質量比が0.5〜50であり、且つ、JIS K3362に基づく20℃におけるpHが2.5〜4.5である液体洗浄剤組成物に関する。なお、以下、(b1)成分、(b2)成分、及び(b3)成分をまとめて(b)成分という。
本発明によれば、より過酷な条件で貯蔵された場合でも、貯蔵安定性に優れ、良好な洗浄力及び漂白力を発現する、pHジャンプ技術を用いた液体洗浄剤組成物が提供される。
[(a)成分]
本発明の液体洗浄剤組成物は、(a)成分として過酸化水素を含有する。(a)成分の過酸化水素としての含有量は、組成物中に0.1〜30質量%、好ましくは0.5〜10質量%、特に好ましくは1〜4.5質量%である。このような範囲において優れた洗浄効果及び漂白効果を得ることができる。なお、組成物を調製する際に、過炭酸塩、過ホウ酸塩等の水中で過酸化水素を生成する化合物を(a)成分の供給源として用いてもよい。
[(b)成分]
本発明の液体洗浄剤組成物は、漂白活性化剤の貯蔵安定性及び漂白洗浄効果の点から、R−OHで表される化合物(Rは炭素数8〜18の炭化水素基)に、エチレンオキシドをp1モル付加させた後、炭素数3〜5のアルキレンオキシドをq1モル付加させた後、更にエチレンオキシドをp2モル付加させて得られる非イオン界面活性剤であって、p1が3〜30の数であり、q1が1〜5の数であり、p1+p2=14〜50、且つp1/(p1+p2)=0.2〜0.8である非イオン界面活性剤(b1)及び(b1)以外の非イオン界面活性剤(b2)を合計で10〜50質量%、並びに、陰イオン界面活性剤(b3)を0.1〜30質量%含有する。
本発明においては、(b)成分として前記のような(b1)、(b2)及び(b3)成分を組み合わせて使用する点に一つの大きな特徴がある。即ち、(a)成分と後述の(e)成分とを含有する液体洗浄剤組成物においては、この2成分の貯蔵安定性に優れることが重要である。この物性は組成物のpHに依存し、(a)成分、(e)成分は共に、酸性下で安定であり、上昇前のpHを4.5以下に調整することが望ましい。しかしながら、原液pHを4.5以下に調整した場合には、希釈によりpHを十分に上昇させることが困難となり、使用場面において、漂白性能等の効果が十分に発現されない虞がある。また、(e)成分は酸性下で安定ではあるものの、過酷な条件で貯蔵された場合、安定性は損なわれる虞がある。
これに対して、本発明においては、(b1)、(b2)及び(b3)成分を特定の比率で組み合わせて使用することにより、過酷な条件で貯蔵された場合でも(e)成分の貯蔵安定性を確保でき、pHの上昇が従来あまり望めないと考えられていた原液pH条件(4.5以下)としても、優れた洗浄効果及び漂白効果が発現するという驚くべき効果が奏される。
中でも、かかる(b1)、(b2)及び(b3)成分を使用することで、従来では困難であった、漂白活性化剤と陰イオン界面活性剤との併用が可能になり、漂白効果及び洗浄効果(いわゆる漂白洗浄効果)を同時に発現することができるという利点がある。
更に、本発明においては、かかる(b)成分と、後述の(c)成分及び(d)成分からなるpHジャンプ系とを併用することにより、水希釈時のpHを中性付近から8.5付近にまで上昇させることが可能になるため、洗浄効果が顕著に発現されるという相乗的な効果が奏される。
(b1)成分は、R−OHで表される化合物(Rは炭素数8〜18の炭化水素基)に、エチレンオキシドをp1モル付加させた後、炭素数3〜5のアルキレンオキシドをq1モル付加させた後、更にエチレンオキシドをp2モル付加させて得られる非イオン界面活性剤である。
また、Rは、安定性及び洗浄性の点から、好ましくは炭素数8〜18、更に炭素数10〜16のアルキル基又はアルケニル基であり、洗浄性の点からRに結合する酸素原子は、Rの第1炭素原子又は第2炭素原子に結合していることが好ましい。(b1)成分は、1級アルコール又は2級アルコールにアルキレンオキシドを付加することによって得ることができる。Rはアルキル基が好ましく、直鎖であることが好ましい。そのようなRを有する化合物を得るための原料として1級アルコールとして天然油脂由来のアルコールを、2級アルコールとしては合成アルコールを用いることが好ましい。天然油脂由来のアルコールを用いる場合、通常、Rは炭素数8〜18の偶数の炭素数で構成されており、天然系脂肪酸のアルキル分布で構成されていてもよいが、本発明は特には炭素数10のアルキル基、炭素数12のアルキル基及び炭素数14のアルキル基から選ばれる1種以上の直鎖アルキル基を含むことが好ましく、中でも炭素数12の直鎖アルキル基を含むことがより好ましい。
本発明の(b1)成分は、下記一般式(I)で表される非イオン界面活性剤として示すことができる。
RO(EO)p1(AO)q1(EO)p2H (I)
〔式中、Rは炭素数8〜18の炭化水素基、好ましくはアルキル基又はアルケニル基を表し、EOはエチレンオキシ基、AOは炭素数3〜5のアルキレンオキシ基を表し、p1、p2はそれぞれEOの平均付加モル数であり、p1は3〜30の数、q1はAOの平均付加モル数であり、1〜5の数である。また、p1+p2=14〜50、且つp1/(p1+p2)=0.2〜0.8である。〕
(b1)成分は、エチレンオキシ基(以下、EO基という場合がある)の平均付加モル数の合計p1が3〜30であり、好ましくは7〜20、より好ましくは8〜15である。また、EO基の平均付加モル数p2は、このような範囲のp1に対して、p1+p2が14〜50となる数であるが、好ましくは3〜30、より好ましくは7〜25、更に好ましくは8〜20である。
(b1)成分は、より過酷な条件下での貯蔵安定性の観点から、EO基の平均付加モル数の合計p1+p2が14〜50であり、好ましくは16〜30、より好ましくは18〜25である。ここで、p1+p2が14以上であると、低温での液晶形成が抑制され、溶解性が良好となる。これは、界面活性剤の親水基部分のサイズが疎水基部分のサイズと比較し相対的に十分大きくなり、界面活性剤の整列が抑制されるためと考えられる。また、p1+p2が50以下であると、洗浄性能及び低温での安定性が良好となる。
更に(b1)成分のEOの平均付加モル数の合計p1+p2が14〜50の範囲の場合、後述する(e)成分をミセル内部に存在させる効果がより高いため、組成物中での(e)成分の保護効果が良好になり、貯蔵安定性も良好となる。
また、(b1)成分は、AOは炭素数3〜5のアルキレンオキシ基(以下、AO基という場合がある)の平均付加モル数q1が1〜5であり、好ましくは2〜4、より好ましくは2〜3である。
AO基の平均付加モル数q1が上記の下限値未満の場合は液晶、結晶形成抑制能が劣るため、溶解性、低温での安定性が劣り、かつ(a)成分及び後述の(e)成分の貯蔵安定性に悪影響を及ぼすため漂白性能が劣るようになる。また上限値を超える場合は、洗浄性能が劣る。AO基は、炭素数3〜5のアルキレンオキシド(以下、AOという場合がある)を付加させることによって得られる。AO基は、分岐したアルキル基を有する点で共通しているだけでなく、EO基がブロック化することで親水性部位を形成することが知られている一方で、AO基は親油性を示すことが知られている。AO基のうち、炭素数3のアルキレンオキシ基、すなわちプロピレンオキシ基(以下、PO基という場合がある。)が汎用性のみならず、後に続くエチレンオキシド(以下、EOという場合がある)の付加反応の反応しやすさから好ましい。すなわち、AO基は、プロピレンオキシ基を含むことが好ましく、全AO基中、プロピレンオキシ基は8〜20モル%であることが好ましい。よって、R−OHで表される化合物に付加するAOはプロピレンオキシドを含むことが好ましく、プロピレンオキシドは、AOの全量中、7〜20モル%であることが好ましい。
また、本発明の(b1)成分は、EOの平均付加モル数p1、p2の比は、(a)成分及び(e)成分の溶存状態を制御する観点から、p1/(p1+p2)=0.2〜0.8であり、好ましくは0.3〜0.7であり、より好ましくは0.4〜0.6、特に好ましくは0.45〜0.55で、この範囲においてより過酷な条件下での貯蔵安定性が良好になる。更にp1/(p1+p2)が0.2以上であると、液晶、結晶形成抑制能が向上するため、溶解性、低温での安定性に優れるようになる。また、p1/(p1+p2)が0.8以下であると、結晶形成抑制能が向上するため、低温での安定性に優れるようになる。
(b1)成分は、一般式(I)に示されるように、R−O−にEOが付加した構造を有する。その際、平均付加モル数p1が3以上であることから、RO−に結合する基がEO基である化合物の割合が多くなる。一方、一般式(I)に示されるように、末端に−EO−Hの構造を有する。その際、平均付加モル数p2はp1+p2が14〜50となることから、末端が−EO−Hである化合物の割合が多くなる。本発明では、R−O−にEOが結合している化合物〔以下、(b1−i)成分という場合がある〕の割合が、一般式(I)を構成している非イオン界面活性剤を基準として75モル%以上、更に80モル%以上であることが好ましく、また、Rからみた末端の構造が−EO−Hである化合物〔以下、(b1−ii)成分という場合がある〕の割合が、一般式(I)を構成している非イオン界面活性剤を基準として70モル%以上、更に80モル%以上であることが好ましい。(b1−i)成分のこの割合が75モル%以上であると、液晶、結晶形成抑制能が向上するため、溶解性、低温での安定性に優れ、かつ(e)成分の溶解性が優れるようになる。また、(b2−ii)成分のこの割合が70モル%以上であると、結晶形成抑制能が向上するため、低温での安定性に優れ、かつ(e)成分の貯蔵安定性が優れるようになる。本発明において、前記(b1−i)成分及び(b2−ii)成分の割合はC13−NMRを用いた定量測定で求めることができる。
(b1)成分の製造に関して、R−OHのアルコキシル化に用いられる触媒は塩基触媒、酸触媒が挙げられる。このうち特に、コストの面から塩基触媒を使用することが好ましく、塩基として水酸化カリウムを使用することが最も好ましい。
水酸化カリウムを触媒として使用する場合の製造条件の一例を以下に示す。まず原料となる炭素数8〜18の高級アルコール(R−OHで表される化合物)に水酸化カリウムを仕込んだ後、窒素置換し、100〜110℃、1〜7kPaで30分〜1時間脱水を行う。次いで100〜170℃、0.3〜0.6MPaでEOの付加を行い、次に100〜150℃、0.3〜0.7MPaの条件でAO、好ましくはプロピレンオキシドの付加を行い、再度100〜170℃、0.3〜0.7MPaの条件でEOを付加した後、添加した水酸化カリウムと当モル量の酸剤(酢酸、乳酸、グリコール酸等)で中和することによって得られる。なお各EO及びAOの使用量は、組成物中のp、qの平均値の条件を満たすように、原料アルコールのモル数に応じて選定される。
本発明の液体洗浄剤組成物において、(b1)成分の配合量は、洗浄性能の観点から0.1〜40質量%が好ましく、3〜30質量%がより好ましく、7〜25質量%がより好ましく、10〜20質量%が特に好ましい。
(b2)成分としては、(b1)以外の非イオン界面活性剤が挙げられるが、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル型非ノニオン界面活性剤、グルセリル基を有するポリグリセリンエーテル型非イオン界面活性剤、アルキルグリコシド型非イオン界面活性剤などが挙げられる。好ましくは、入手容易性の点で、ポリオキシエチレン型非イオン界面活性剤、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル型非イオン界面活性剤、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンアルキルエーテル型非イオン界面活性剤等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル型非ノニオン界面活性剤であり、より好ましくはエチレンオキシ基を有するポリオキシアルキレンアルキルエーテル型非ノニオン界面活性剤である。なお、エチレンオキシ基及びプロピレンオキシ基は、ランダム共重合体又はブロック共重合体のいずれの形態で配列されていてもよい。また、(b2)成分は、HLB(グリフィン法)が13〜17、更に14〜16であることが好ましい。
(b2)成分としては、漂白活性化剤の貯蔵安定性の観点から、下記一般式(II)で表される化合物が好ましい。
1−O−[(C24O)l/(C36O)m]H (II)
〔式中、R1は炭素数8〜18の炭化水素基、好ましくはアルキル基又はアルケニル基であり、lは平均付加モル数であり1〜20の数である。mは平均付加モル数であり0〜10の数である。mは0が好ましい。又はC24O及びC36Oがランダム又はブロックであってもよいことを示す。〕
本発明の液体洗浄剤組成物において、(b2)成分の配合量は、洗浄力及び(e)成分の可溶化の観点から0.1〜40質量%が好ましく、1〜35質量%がより好ましく、2.5〜30質量%が特に好ましい。
本発明の液体洗浄剤組成物は、洗浄力及び(e)成分の効果を十分に保持する観点から、(b1)成分と(b2)成分とを合計で10〜50質量%、好ましくは20〜45質量%、より好ましくは30〜40質量%含有する。
(b1)成分/(b2)成分の質量比は、洗浄性能の観点から、好ましくは0.1〜10、より好ましくは0.2〜5、更に好ましくは0.33〜3、特に好ましくは0.5〜1.5である。
また、(b3)成分としては、洗浄効果の点から、炭素数10〜18の炭化水素基、好ましくはアルキル基又はアルケニル基と、−SO3M基及び/又は−OSO3M基〔M:陽イオン〕とを有するアルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、アルキル硫酸エステル塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸塩又はα−スルホ脂肪酸低級アルキルエステル塩等の陰イオン界面活性剤を用いることが好ましい。
アルキルベンゼンスルホン酸塩としては、洗剤用界面活性剤市場に一般に流通しているものの中で、アルキル鎖の平均炭素数が8〜16のものであればいずれも用いることができ、例えば花王(株)製のネオペレックスF25、Shell社製のDobs102等を用いることができる。また、工業的には、洗剤用原料として広く流通しているアルキルベンゼンをクロルスルホン酸、亜硫酸ガス等の酸化剤を用いてスルホン化して得ることもできる。アルキル基の平均炭素数は10〜14が好ましい。また、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩としては、平均炭素数10〜18の直鎖もしくは分岐鎖1級アルコール又は直鎖2級アルコールに、EOを1分子当たり平均0.5〜5モル付加させ、これを例えば特開平9−137188号記載の方法を用いて硫酸化して得ることができる。アルキル基の平均炭素数は10〜16が好ましい。アルキル硫酸エステル塩としては炭素数10〜16、好ましくは10〜14の直鎖もしくは分岐鎖1級アルコール又は直鎖2級アルコールをSO3又はクロルスルホン酸でスルホン化し、中和して得ることができる。α−オレフィンスルホン酸塩としては、炭素数8〜18のα−アルケンをSO3でスルホン化し、水和/中和を経て成することができ、炭化水素基中にヒドロキシ基が存在する化合物と不飽和結合が存在する化合物の混合物である。また、α−スルホ脂肪酸低級アルキルエステル塩としてはアルキル基の炭素数は10〜16が好ましく、メチルエステル又はエチルエステルが洗浄効果の点から好ましい。塩としてはナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、アルカノールアミン塩、アンモニウム塩が好適であり、洗浄効果の点からナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩が好ましい。
本発明では、洗浄効果の点から炭素数10〜14、エチレンオキシド平均付加モル数1〜3のポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩、及び炭素数11〜15のアルキルベンゼンスルホン酸塩が特に良好である。
中でも、(b3)成分としては、pHジャンプ系における漂白性能の観点から、炭素数8〜14である直鎖又は分岐鎖のアルカノイル基を含み、分子中に−COOM、−SO3M、及び−OSO3M〔Mは陽イオンを示す〕から選ばれる基を有することが好ましい。Mとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオンが挙げられる。
(b3)成分の含有量は、組成物中に0.1〜30質量%、好ましくは0.2〜25質量%、より好ましくは1〜20質量%、更に好ましくは7〜15質量%である。なお(b3)成分の陰イオン界面活性剤は、塩の分子量によって、その質量が異なることから、本発明では塩ではなく、酸型すなわち対イオンを水素原子イオンと仮定した時の質量を(b3)成分の質量とする。
(b1)成分/(b3)成分の質量比は、洗浄性能及び漂白性能の観点から、好ましくは1〜200、より好ましくは1〜100、より好ましくは1〜50、より好ましくは1〜10、更に好ましくは1〜3である。
[(b1)成分+(b2)成分]/(b3)成分の質量比は、洗浄性能及び漂白性能の観点から、0.5〜50、好ましくは1〜30、より好ましくは1.5〜15、更に好ましくは2〜10である。
[(c)成分及び(d)成分]
本発明の液体洗浄剤組成物は(c)成分としてホウ酸、ホウ砂及びホウ酸塩から選ばれる化合物、並びに(d)成分として隣合う炭素原子の両方にそれぞれ1つヒドロキシ基を有する部位が1つ以上存在する化合物からなるpHジャンプ系を含有する。
(c)成分のホウ酸塩としては、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸アンモニウム等のホウ酸塩、四ホウ酸ナトリウム、四ホウ酸カリウム、四ホウ酸アンモニウム等の四ホウ酸塩等が挙げられる。(c)成分としては、ホウ酸または四ホウ酸ナトリウムのようなホウ酸塩が好ましく、ホウ酸がより好ましい。
また、(c)成分の含有量としては、pHジャンプ効果や漂白性能の観点から、組成物中において、ホウ素原子として、0.05〜2質量%である。好ましくは0.07質量%以上、より好ましくは0.08質量%以上、より好ましくは0.09質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上である。また、好ましくは1.8質量%以下、より好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下、より好ましくは0.4質量%である。
(d)成分の具体的例としては下記(1)〜(4)の化合物が好適である。
(1)グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、炭素数1〜10のアルキルグリセリルエーテル、アルキルジグリセリルエーテル、アルキルトリグリセリルエーテル、エチレングリコール、1,2プロピレングリコールから選ばれるグリセロール類又はグリコール類
(2)ソルビトール、マンニトール、マルチトース、イノシトール、フィチン酸から選ばれる糖アルコール類
(3)グルコース、アピオース、アラビノース、ガラクトース、リキソース、マンノース、ガロース、アルドース、イドース、タロース、キシロース、フルクトースから選ばれる還元糖類
(4)デンプン、デキストラン、キサンタンガム、グアガム、カードラン、プルラン、アミロース、セルロースから選ばれる多糖類。
本発明では特に前記(2)の糖アルコール類が好適であり、特にソルビトールが安定性、漂白効果及び洗浄効果の点から好適である。
また、(d)成分の含有量としては、pHジャンプ及び漂白性能の観点から、組成物中において、5〜30質量%であり、7〜20質量%が好ましく、9〜15質量%がより好ましく、11〜13質量%が更に好ましい。
本発明では液体洗浄剤組成物に対して600〜2000質量倍の水により希釈した場合の希釈液のJIS K3362に基づく20℃におけるpHが7以上8.5未満になることが洗浄効果及び漂白効果を得る目的から好ましい。なかでも、液体洗浄剤組成物を、該組成物に対して1000容積倍の水により希釈した場合の希釈液のJIS K3362に基づく20℃におけるpHが7以上8.5未満であることが好ましい。より好ましくは7.3以上、より好ましくは7.6以上である。また、より好ましくは8.3以下である。希釈後のpHが7以上では十分な洗浄力が得られ、またpHが8.5以下ではポリフェノール系の色素などの変性を抑制し、漂白効果も良好となる。このようなpHジャンプ効果を得るためには(c)成分と(d)成分を特定範囲のモル比、及び特定範囲の含有量に調整して用いる。
ここで、(c)成分(ホウ素化合物)と(d)成分(α,β−ジヒドロキシ化合物)との間には下記のような平衡反応が存在する。
Figure 0005495663
本発明においてはジ体がpHジャンプ系の主要成分であることが希釈溶液のpHを7以上8.5未満にするために好適である。また、本発明の優れたpHジャンプ効果を得るためには、液体洗浄剤組成物中において(d)成分/(c)成分をモル比で1.5〜2.7、更に2.0〜2.7、より更に2.2〜2.7の範囲で混合することが好ましい。
また[(b1)成分+(b2)成分]/[(c)成分+(d)成分]の質量比は、液体洗浄剤組成物に対して1000質量倍の水により希釈した場合の希釈液の20℃におけるpHを洗浄力及び漂白力を発現するための最適領域に制御する観点から、好ましくは0.1〜100、より好ましくは0.5〜70、より好ましくは1〜50、より好ましくは1.5〜10、更に好ましくは2〜5である。
なお、本発明では(c)成分及び(d)成分を液体洗浄剤組成物に配合する場合には、液体洗浄剤組成物中では上記モノ体、及びジ体の化合物に変換されているため、本発明でいう(c)成分、及び(d)成分の含有量とは、単独で存在する(c)成分及び(d)成分の含有量に、上記モノ体、ジ体の含有量から(c)成分及び(d)成分の量を換算した量を加えた量の合計を意味する。
[(e)成分]
また、本発明の液体洗浄剤組成物は(e)成分として漂白活性化剤を含有するが、好ましくは炭素数8〜11のアルカノイル基を含み、分子中に−COOM、−SO3M、及び−OSO3M〔Mは陽イオンを示す〕から選ばれる基を有する漂白活性化剤であり、より好ましくは炭素数8〜11のアルカノイル基を含み、分子中に−COOM〔Mは陽イオンを示す〕を有する漂白活性化剤である。これらの漂白活性化剤におけるアルカノイル基は、直鎖、分岐鎖のいずれであってもよいが、直鎖が好ましい。(e)成分の含有量は組成物中に0.1〜10質量%、好ましくは0.2〜5質量%、特に好ましくは0.4〜2質量%である。
(e)成分としては、アルカノイル基の炭素数が8〜11のアルカノイルオキシベンゼンスルホン酸又はその塩、及びアルカノイル基の炭素数が8〜11のアルカノイルオキシ安息香酸又はその塩が好適であり、更にアルカノイル基の炭素数が8〜10のアルカノイルオキシ安息香酸又はその塩が好ましく、炭素数8〜10の直鎖アルカノイル基を有するアルカノイルオキシ安息香酸又はその塩が最も好ましい。塩としてはナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩が好ましく、特にナトリウム塩が溶解性の点から好ましい。
[その他の成分等]
本発明では過酸化水素の安定性の点から金属封鎖剤を含有することが好ましい。金属封鎖剤としては、ホスホン酸基又はホスホン酸塩基を有する化合物〔以下(f)成分という〕が挙げられる。具体的なホスホン酸基又はホスホン酸塩基を有する金属封鎖剤としては、エタン−1,1−ジホスホン酸、エタン−1,1,2−トリホスホン酸、エタン−1−ヒドロキシ−1,1−ジホスホン酸、エタンヒドロキシ−1,1,2−トリホスホン酸、エタン−1,2−ジカルボキシ−1,2−ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸から選ばれるホスホン酸又はこれらのアルカリ金属塩もしくはアルカノールアミン塩、2−ホスホノブタン−1,2−ジカルボン酸、1−ホスホノブタン−2,3,4−トリカルボン酸、α−メチルホスホノコハク酸から選ばれるホスホノカルボン酸又はこれらのアルカリ金属塩もしくはアルカノールアミン塩を挙げることができ、好ましくはホスホン酸又はこれらのアルカリ金属塩が好適であり、特にエタン−1−ヒドロキシ−1,1−ジホスホン酸又はこれらのアルカリ金属塩が最も好ましい。
本発明では(f)成分の含有量にも注意を要し、好ましいpHジャンプ効果を得る観点、及び過酸化水素の安定性に優れる観点から、本発明では0.05質量%以上0.3質量%未満、より好ましくは0.1〜0.25質量%、更に好ましくは0.15〜0.2質量%の範囲が好適である。
一般にホスホン酸系金属封鎖剤以外にカルボン酸基を有する脂肪酸又はその塩、ポリカルボン酸又はその塩、アミノポリカルボン酸又はその塩、及び高分子系キレート剤〔以下(f’)成分という〕を併用しても良い。ここで、本発明でいう脂肪酸又はその塩とは、炭素数1〜18の飽和又は不飽和脂肪酸又はその塩であり、ポリカルボン酸とはクエン酸、コハク酸等の分子中に2つ以上カルボン酸基を有する分子量1000未満の化合物である。アミノポリカルボン酸又はその塩とはエチレンジアミン四酢酸又はその塩、ニトリロトリ酢酸又はその塩、ジエチレントリアミン五酢酸又はその塩等のアミノ基に酢酸基やコハク酸基が結合した化合物である。また、高分子キレート剤としてはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、クロトン酸等の重合性不飽和結合を有するカルボン酸化合物を重合させた分子量が1000以上100000以下の化合物である。
また、本発明では、過酸化水素の安定性の点から(g)成分としてラジカルトラップ剤を含有しても良い。ラジカルトラップ剤は、一般的にフェノール誘導体が知られており、特開平11−181492号公報等に開示されている。本発明では、フェノール誘導体としてフェノール性水酸基を有する化合物又はフェノール性水酸基のエステル誘導体、エーテル誘導体が好ましい。このような化合物としては、具体的にクレゾール、チモール、クロロフェノール、ブロモフェノール、メトキシフェノール、ニトロフェノール、ヒドロキシ安息香酸、サリチル酸、ヒドロキシベンゼンスルホン酸、2,6−ジ第3ブチル−p−クレゾール、ナフトール、ヒドロキノン、カテコール、ピロガロール、フェノキシエタノール等が挙げられる。この中で好ましい化合物は、G.E.Penketh,J.Appl.Chem.,Vol7,512〜521頁(1957)に記載されている酸化還元電位(O.P.)0(25℃)が0.3〜1.25V以下の化合物であり、より好ましくは0.6〜0.75V以下の化合物である。更に、配合のしやすさの点から、溶解度の高いラジカルトラップ剤がより効果的であり、前述した溶解性を示す疎水性パラメーターlogP値で3以下のものが好ましい。上述した酸化還元電位及び溶解性の点から、4−メトキシフェノール、4−ヒドロキシ安息香酸、4−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、ヒドロキノン、カテコールが好ましい。これらフェノール系ラジカルトラップ剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよい。本発明における(g)成分の配合量は0.01〜2.0質量%が好ましく、より好ましくは0.1〜1.0質量%である。
本発明では(h)成分として前記(b)成分以外の界面活性剤を含有することができる。用いることができる界面活性剤としては陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤などを挙げることができる。
陽イオン界面活性剤(以下(h1)成分という)としては、エステル基、アミド基で分断されていてもよい炭素数10〜18の炭化水素基を1つ又は2つと残りが炭素数1〜3のアルキル基あるいはヒドロキシアルキル基である4級アンモニウム塩、好ましくは炭素数1〜3のアルキル硫酸エステル塩が好適である。
両性界面活性剤(以下(h2)成分という)としては、下記一般式(III)又は一般式(IV)から選ばれる化合物を含有することが洗浄効果の点から好ましい。
Figure 0005495663
〔式中、R2aは炭素数8〜16、好ましくは10〜16、特に好ましくは12〜14の直鎖アルキル基又はアルケニル基であり、R2c、R2dは炭素数1〜3のアルキル基又はヒドロキシアルキル基であり、好ましくはメチル基、エチル基又はヒドロキシエチル基である。R2bは炭素数1〜5、好ましくは2又は3のアルキレン基である。Aは−COO−、−CONH−、−OCO−、−NHCO−、−O−から選ばれる基であり、cは0又は1の数である。〕
Figure 0005495663
〔式中、R3aは炭素数9〜23、好ましくは10〜17、特に好ましくは11〜15のアルキル基又はアルケニル基であり、R3bは炭素数1〜6、好ましくは2又は3のアルキレン基である。Bは−COO−、−CONH−、−OCO−、−NHCO−、−O−から選ばれる基であり、dは0又は1の数である。R3c、R3dは、炭素数1〜3のアルキル基又はヒドロキシアルキル基であり、R3eはヒドロキシ基で置換していてもよい炭素数1〜5、好ましくは1〜3のアルキレン基である。Dは−COO-、−SO3 -、−OSO3 -、から選ばれる基である。〕
本発明では前記(a)〜(e)成分、必要であれば(f)〜(h)成分を水に溶解させた液体組成物、好ましくは水溶液の形態であり、用いる水は微量に水に溶解している金属を除去したイオン交換水又は蒸留水が貯蔵安定性の点から好適である。水の含有量は組成物中において好ましくは30〜70質量%、より好ましくは35〜50質量%である。
本発明の液体洗浄剤組成物のJIS K3362に基づく20℃におけるpHは2.5〜4.5、好ましくは3〜4.5、より好ましくは4〜4.5である。このようなpHに調整するためのpH調整剤としては塩酸や硫酸から選ばれる無機酸及び水酸化ナトリウムや水酸化カリウムから選ばれる無機塩基を用いることが好ましい。
本発明の液体洗浄剤組成物は、水に希釈して漂白及び/又は洗浄を行う方法に供され、希釈する水は液体洗浄剤に対して600〜2000質量倍、好ましくは700〜1500質量倍である。また、このような倍率で希釈された溶液の20℃におけるpH(JIS K3362)は7以上8.5未満が好ましく、このような洗浄液を用いることにより優れた漂白効果及び洗浄効果を得ることができる。
本発明の液体洗浄剤組成物の対象物としては、衣料のような繊維製品が好適である。また、本発明の組成物は、衣料用液体洗浄剤組成物、更に洗濯機を用いて洗浄する衣料用液体洗浄剤組成物に適用することが最も好ましい。
表1に示す各成分を混合して、液体洗浄剤組成物(本発明品1−1〜1−6及び比較品1−1〜1−5)を得た。得られた液体洗浄剤組成物を用いて、その漂白活性化剤安定性、過酸化水素安定性、貯蔵後の洗浄力及び貯蔵後の漂白力を以下の方法により評価した。その結果を表1に示す。なお、20℃の水で1000容積倍希釈した後の液体洗浄剤組成物のpHも表1に示す。
・ 漂白活性化剤安定性
表1に示す液体洗浄剤組成物を100mLガラス製サンプルビンに80g入れ、40℃で1ヶ月貯蔵した。貯蔵前後の液体洗浄剤組成物中の漂白活性化剤含有量を高速液体クロマトグラフィーで測定し、下式により漂白活性化剤残存率を求めた。
漂白活性化剤残存率(%)=(貯蔵後の漂白活性化剤含有量)/(貯蔵前の漂白活性化剤含有量)×100
・ 過酸化水素安定性
表1に示す液体洗浄剤組成物を100mLガラス製サンプルビンに80g入れ、40℃で1ヶ月貯蔵した。貯蔵前後の液体洗浄剤組成物中の漂白活性化剤含有量を高速液体クロマトグラフィーで測定し、下式により過酸化水素残存率を求めた。
過酸化水素残存率(%)=(貯蔵後の有効酸素量)/(貯蔵前の有効酸素量)×100
・ 貯蔵後の洗浄力
表1に示す液体洗浄剤組成物を100mLガラス製サンプルビンに80g入れ、40℃で1ヶ月貯蔵した。次いで、特開平10−168485号公報段落0070に記載の方法に従い、人工汚染布を調製した。貯蔵後の液体洗浄剤組成物1mLと999mLの4°DHを混合した後、ターゴトメータ(上島製作所)を用いて、このモデル皮脂汚染布(4枚)を20℃、80rpmで洗浄を行った。汚染前の原布及び洗浄前後の汚染布の460nmにおける反射率を島津製作所製 自記色彩計にて測定し、次式によって洗浄率(%)を求め、4枚の測定平均値を洗浄力とした。
洗浄率(%)=(洗浄後のモデル汚染布の反射率−洗浄前のモデル汚染布の反射率)/(未汚染布の反射率−洗浄前のモデル汚染布の反射率)×100
・ 貯蔵後の漂白力
表1に示す液体洗浄剤組成物を100mLガラス製サンプルビンに80g入れ、40℃で1ヶ月貯蔵した。貯蔵後の液体洗浄剤組成物1mLと999mLの水(4°DH)を混合した後、ターゴトメータ(上島製作所)を用いて、下記の紅茶汚染布(4枚)を20℃、80rpmで洗浄を行った。汚染前の原布及び洗浄前後の汚染布の460nmにおける反射率を日本電色工業(株)製NDR−10DPで460nmフィルターを装着した状態で測定し、下式により5枚の測定平均値から漂白率を求め、漂白力を評価した。
漂白率(%)=(漂白処理後汚染布の反射率−漂白処理前汚染布の反射率)/(未汚染布の反射率−漂白処理前汚染布の反射率)×100
*紅茶汚染布の調製
日東紅茶(黄色パッケージ)80gを3Lのイオン交換水にて約10分間煮沸後、糊抜きしたさらし木綿でこし、25℃まで放冷した後、木綿布#2003(谷頭商店製)を浸した。約2時間放置後、自然乾燥させ、洗液に色がつかなくなるまで水洗し、脱水、自然乾燥後、6cm×6cmの試験布として裁断し実験に供した。
Figure 0005495663
1) JIS K3362に従い液体洗浄組成物の調製直後のpH(20℃)を測定
2) JIS K3362に従い直後の液体洗浄組成物の1000倍希釈溶液のpH(20℃)を測定
<配合成分>
表中の各成分としては、以下のものを用いた。表中、b1−3〜b1−5は、(b1)成分として[(b1)+(b2)]/(b3)質量比の算出に用いた。
a−1; 過酸化水素
b1−1; CH3(CH2)11-O-(C2H4O)10-(C3H6O)2-(C2H4O)10H
b1−2; CH3(CH2)11-O-(C2H4O)15-(C3H6O)3-(C2H4O)14H
b1−3; CH3(CH2)11-O-(C2H4O)3-(C3H6O)2-(C2H4O)17H
b1−4; CH3(CH2)11-O-(C2H4O)5-(C3H6O)3-(C2H4O)2H
b2−1; CH3(CH2)11-O-(C2H4O)8H
b2−2; CH3(CH2)11-O-(C2H4O)12H
b3−1; ラウリルベンゼンスルホン酸ナトリウム(表1記載の濃度は酸型に換算)
b3−2; ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム(オキシエチレン平均付加モル数3、表1記載の濃度は酸型に換算)
c−1; ホウ酸
c−2; 四ホウ酸ナトリウム
d−1; ソルビトール
d−2; マンニトール
Figure 0005495663
e−4; iso−ノナノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム
f−1; 1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸
pH調整剤; 水酸化ナトリウム
表1の結果より、本発明品1−1〜1−6は、いずれも比較品1−1〜1−5に比べて、希釈後のpHが洗浄性能及び漂白性能において最適な領域に収まることに加え、極めて優れた漂白活性化剤安定性及び過酸化水素安定性を有し、且つ顕著に高い貯蔵後の洗浄率及び漂白率を有するものであることがわかる。

Claims (4)

  1. (a)過酸化水素を0.1〜30質量%、
    (b)R−OHで表される化合物(Rは炭素数8〜18の炭化水素基)に、エチレンオキシドをp1モル付加させた後、炭素数3〜5のアルキレンオキシドをq1モル付加させた後、更にエチレンオキシドをp2モル付加させて得られる非イオン界面活性剤であって、p1が3〜30の数であり、q1が1〜5の数であり、p1+p2=14〜50、且つp1/(p1+p2)=0.2〜0.8である非イオン界面活性剤(b1)及び(b1)以外の非イオン界面活性剤(b2)を合計で10〜50質量%、並びに、陰イオン界面活性剤(b3)を0.1〜30質量%、
    (c)ホウ酸、ホウ砂、及びホウ酸塩から選ばれる化合物をホウ素原子として0.05〜2質量%、
    (d)隣り合う炭素原子の両方にそれぞれ1つヒドロキシ基を有する部位が1つ以上存在する化合物を5〜30質量%、並びに、
    (e)漂白活性化剤0.1〜10質量%
    を含有し、(b1)/(b2)の質量比が0.2〜5であり、[(b1)+(b2)]/(b3)の質量比が0.5〜50であり、且つ、JIS K3362に基づく20℃におけるpHが2.5〜4.5である液体洗浄剤組成物。
  2. 液体洗浄剤組成物を、該組成物に対して1000容積倍の水により希釈した場合の希釈液のJIS K3362に基づく20℃におけるpHが7以上8.5未満である請求項1項記載の液体洗浄剤組成物。
  3. (e)が、炭素数8〜11のアルカノイル基を含み、分子中に−COOM、−SO3M、及び−OSO3M〔Mは陽イオンを示す〕から選ばれる基を有する漂白活性化剤である、請求項1又は2記載の液体洗浄剤組成物。
  4. (b2)が、エチレンオキシ基を有するポリオキシアルキレンアルキルエーテル型非イオン界面活性剤である、請求項1〜3の何れか1項記載の液体洗浄剤組成物。
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