JP5512070B2 - 硬質面を浄化するための、エステルベースの低臭マイクロエマルジョン - Google Patents

硬質面を浄化するための、エステルベースの低臭マイクロエマルジョン Download PDF

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Description

本発明は、容易に生分解することができ、毒性および揮発性が低く、pHが中性であり、主に天然に由来する、優れた洗浄能力を有する新規な洗浄組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、低臭の非常に有効な硬質面洗浄組成物、ならびに低臭であり、かつ8重量%未満の低VOC含有率を有するオーブン洗浄組成物に関する。
特許文献1及び2に、(a)非イオン界面活性剤約0.2〜約10重量%;(b)アニオン界面活性剤約0.5〜約10重量%;(c)C6−C14メチルエステルからなる第1溶媒約3〜約90重量%;(d)短鎖コサーファクタント約0.5〜約10重量%;(e)残りの割合の水;(すべての重量が組成物の全重量に対するものである)を含有する、テルペン非含有硬質面洗浄組成物が開示されている。開示されている組成物は、マイクロエマルジョンの形で例示されている。これらのメチルエステル組成物の2つの欠点は、その揮発性が比較的高く、特に室内、狭い空間または高温での使用に関して、その臭いが受け入れ難いことである。
特許文献3には、酸化によって生じる合成繊維基材の退色を抑制するための、組成物における二塩基酸エステルの使用が開示されている。開示されている酸化防止剤組成物は、(a)酸化防止剤成分;(b)二塩基酸エステル溶媒;(c)界面活性剤成分;および(d)任意に、水を含有する。
米国特許第5,952,287号 米国特許第6,224,685号 米国特許第6,368,358号
しかしながら、現在開示されている本発明に関して解決されるべき1つの問題は、特に、自洗式オーブンなどにおいて高温で使用される、その上で油および食べ物がベイキングされる、または焼かれる鍋および平鍋などの洗浄が難しい面用の有効な硬質面洗浄剤を提供することであった。本発明によって解決されるもう1つの問題は、2005 CARB VOC限度を満たし、さらに臭気が極めて低い、かかる洗浄剤を提供することであった。
本発明の優れた洗浄および低VOCの目的は、水中の第1乳化剤、短鎖コサーファクタント、および第2乳化剤と共に、第1溶媒として二塩基酸エステルを使用して、硬質面洗浄組成物を提供することによって、同時に達成することができる。任意の成分は増粘剤を含む。開示されている組成物は、油連続的(oil-continuous)エマルジョンの形をとり、用途に応じて使用される液体または噴霧配合物として提供される。
本発明は、上記で開示される洗浄有効量の二塩基酸エステル洗浄組成物と基材を接触させることを含む、硬質面基材を洗浄するプロセスにも関する。
本発明のマイクロエマルジョン組成物は、
(a)第1乳化剤約1〜約15重量%;
(b)1種または複数種の二塩基酸エステルから選択される第1溶媒約3〜約50重量%;
(c)1種または複数種の短鎖コサーファクタント約1〜約20重量%;
(d)第2乳化剤約1〜約5重量%;
(e)100%の残りの割合の水;を含む、マイクロエマルジョン組成物であって、
すべての重量が前記マイクロエマルジョン組成物の全重量に対するものである。
本発明のマイクロエマルジョン組成物は、テルペンを含有しなくともよい。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、前記第1乳化剤は、約7〜約10重量%の量でマイクロエマルジョン組成物中に存在してもよい。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、前記第1乳化剤は、C10-14アルキルベンゼンスルホン酸の1種または複数種の塩から選択されてもよい。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、前記第1乳化剤は、直鎖状アルキルベンゼンスルホン酸のイソプロピルアミン塩であってもよい。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、前記第1溶媒は、約18.0〜約22.0重量%の量でマイクロエマルジョン組成物中に存在しても良い。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、第1溶媒の前記の1種または複数種の二塩基酸エステルは、アジピン酸、グルタル酸、シュウ酸、マロン酸、ピメリン酸、スベリン酸またはアゼライン酸、またはこれらの酸の混合物のC1-4ジアルキルエステルから選択されてもよい。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、前記の1種または複数種の二塩基酸エステルは、メチルエステルであってもよい。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、前記第1溶媒は、アジピン酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、およびその混合物から選択されてもよい。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、短鎖コサーファクタントは、約7〜約18重量%の量でマイクロエマルジョン組成物中に存在してもよい。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、前記短鎖コサーファクタントは、プロピレングリコールn−ブチルエーテルまたはジプロピレングリコールn−ブチルエーテルまたはその混合物であってもよい。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、前記第2乳化剤は、約1.9〜約3.6重量%の量でマイクロエマルジョン組成物中に存在してもよい。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、前記第2乳化剤は、高い水溶性を有する界面活性剤を含む群から選択されても良い。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、前記第2乳化剤は、オクチル硫酸ナトリウム、デシル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、アルコールエーテルスルフェート、オクチルポリグルコシド、デシルポリグルコシド、14を超えるHLB値を有するアルコールエトキシレート、およびその混合物からなる群から選択されても良い。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、前記第2乳化剤は、n−オクチル硫酸ナトリウムであっても良い。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、前記マイクロエマルジョン組成物は、約1〜約8g/100mlの水溶性を有する極性溶媒約1〜約15重量%をさらに含んでも良い。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、前記極性溶媒は、ベンジルアルコール、プロピレングリコールn−ブチルエーテル、n−ヘキサノール、グリコールフェニルエーテル、およびその混合物からなる群から選択されてもよい。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、前記マイクロエマルジョン組成物は、さらに、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、およびその混合物を含む群から選択される増粘剤を、前記マイクロエマルジョン組成物の重量に対して約0.1〜約0.3重量%含んでもよい。
本発明のマイクロエマルジョン組成物において、前記マイクロエマルジョン組成物は、油連続的(oil continuous)マイクロエマルジョンの形をとってもよい。
本発明の噴霧洗浄組成物は、前記マイクロエマルジョン組成物を含んでもよい。
本発明のオーブン洗浄組成物は、8%未満のVOC計算値を有する、前記マイクロエマルジョン組成物を含んでも良い。
本発明のプロセスは、
(a)第1乳化剤約1〜約15重量%;
(b)1種または複数種の二塩基酸エステルから選択される第1溶媒約3〜約50重量%;
(c)1種または複数種の短鎖コサーファクタント約1〜約20重量%;
(d)第2乳化剤約1〜約5重量%;
(e)100%の残りの割合の水;を含む組成物と表面を接触させることを含む、硬質面を洗浄するプロセスであって、
すべての重量が前記組成物の全重量に対するものである。
本発明のプロセスにおいて、前記組成物は、テルペンを含有しなくとも良い。
本発明のプロセスにおいて、前記第1乳化剤は、直鎖状アルキルベンゼンスルホン酸のイソプロピルアミン塩であってもよい。
本発明のプロセスにおいて、第1溶媒の前記の1種または複数種の二塩基酸エステルは、アジピン酸、グルタル酸、シュウ酸、マロン酸、ピメリン酸、スベリン酸またはアゼライン酸、またはこれらの酸の混合物のC1-4ジアルキルエステルから選択されても良い。
本発明のプロセスにおいて、前記の1種または複数種の二塩基酸エステルは、メチルエステルであっても良い。
本発明のプロセスにおいて、前記第1溶媒は、アジピン酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、およびその混合物から選択されても良い。
本発明のプロセスにおいて、前記短鎖コサーファクタントは、プロピレングリコールn−ブチルエーテルまたはジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、またはその混合物であっても良い。
本発明のプロセスにおいて、前記第2乳化剤は、オクチル硫酸ナトリウム、デシル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、アルコールエーテルスルフェート、オクチルポリグルコシド、デシルポリグルコシド、14を超えるHLB値を有するアルコールエトキシレート、およびその混合物からなる群から選択されてもよい。
本発明によれば、容易に生分解することができ、毒性および揮発性が低く、pHが中性であり、主に天然に由来する、優れた洗浄能力を有する新規な洗浄組成物が提供される。また、本発明によれば、低臭の非常に有効な硬質面洗浄組成物、ならびに低臭であり、かつ8重量%未満の低VOC含有率を有するオーブン洗浄組成物が提供される。
下記実施例以外、または別段の指定がない限り、本明細書で使用される成分または反応条件の量を表す数字すべてが、「約」という用語によって、すべての場合において修飾される。
さらに詳しくは、本発明の二塩基酸エステル洗浄組成物は:
(a)第1乳化剤1〜15重量%、好ましくは7〜10重量%;
(b)1種または複数種の二塩基酸エステルから選択される第1溶媒3〜50重量%、好ましくは18〜22重量%;
(c)1種または複数種の短鎖コサーファクタント1〜20重量%、好ましくは7〜18重量%、最も好ましくは7〜10重量%;
(d)第2乳化剤1〜5重量%、好ましくは1.9〜3.6重量%;
(e)100%の残りの割合の水;を含み、
すべての重量が組成物の全重量に対するものである。
これらの組成物は、好ましくはマイクロエマルジョンの形をとり、好ましくはテルペンを含有しない。
この組成物はさらに、組成物の重量に対して、極性溶媒1〜15重量%、好ましくは5〜10重量%、増粘剤約0.1〜約1.0重量%、好ましくは0.3〜0.5重量%を含有し得る。
本発明はさらに、特にオーブン洗浄用であり、かつ8重量%未満のVOC計算値を有する、かかる組成物を提供する。
本発明において使用するのに適している第1乳化剤としては、C10-14アルキルベンゼンスルホン酸の塩が挙げられる。好ましい第1乳化剤は、直鎖状アルキルベンゼンスルホン酸のイソプロピルアミン塩である。特に好ましい第1乳化剤は、重量比約1:4〜約1:6、最も好ましくは約1:5でイソプロピルアミンをアルキルスルホン酸と反応させ、アルキルスルホン酸が完全に中和されることによって形成される、アルキルスルホン酸のイソプロピルアミン塩である。
本発明において使用される第1溶媒は、二塩基酸エステルから選択される。二塩基酸エステルは一般に、加水分解およびけん化の両方を含む、エステル基での反応を受けることができるジカルボン酸のジアルキルエステルとして定義される。二塩基酸エステルの酸部分は、アジピン酸、グルタル酸、シュウ酸、マロン酸、ピメリン酸、スベリン酸およびアゼライン酸、ならびにその混合物から誘導される。
本発明で使用するのに適している二塩基酸エステルの例としては、限定されないが、アジピン酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、およびその混合物が挙げられる。特に好ましい二塩基酸エステルは、Invista社からDBE−LVPとして市販されている、アジピン酸ジメチルとグルタル酸ジメチルとの混合物である。
本発明で使用するのに適している短鎖コサーファクタントとしては、限定されないが、C2−C5アルコール、グリコール、グリコールエーテル(エチレンまたはプロピレングリコールフェニルエーテルなど)、ピロリドンおよびグリコールエーテルエステルが挙げられる。特に好ましい短鎖コサーファクタントは、プロピレングリコールn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、およびその混合物である。
本発明で使用するのに適している第2乳化剤は、高い水溶性を有する界面活性剤から選択される。かかる界面活性剤としては、限定されないが、オクチル硫酸ナトリウム(最も好ましい)、デシル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、アルコールエーテルスルフェート、オクチルポリグルコシド、デシルポリグルコシド、HLB値>14を有するアルコールエトキシレート、および上記の混合物が挙げられる。
洗浄される表面からの望ましくない物質の除去をさらに促進するために、本発明の組成物に極性溶媒を添加することができる。本発明で使用するのに適している極性溶媒としては、約1〜約8g/100ml、好ましくは約1〜約5g/100ml、最も好ましくは約2〜約3g/100mlの水溶性を有する溶媒が挙げられる。その例としては、限定されないが、ベンジルアルコール、プロピレングリコールn−ブチルエーテル、n−ヘキサノール、グリコールフェニルエーテル、およびその混合物が挙げられる。特に好ましい極性溶媒は、ベンジルアルコールである。使用する場合、極性溶媒は、組成物の重量に対して、1〜15%、好ましくは5〜10%の量で存在する。
種々の基材からの望ましくない老化した塗料、コーティング、グリースなどの除去は、2つのメカニズム、すなわち溶解および浮き上がり(lifting)によって達成される。溶解は、溶媒によって望ましくない物質が基材から溶かされた場合に起こる。浮き上がりは、溶媒が望ましくない物質に浸透し、それを膨潤させた場合に起こる。膨潤した結果、その物質が塗料、コーティング等であろうとなかろうと、しわおよび基材からの浮き上がり(分離)によって、物質は基材表面から容易に除去される。
かかる望ましくない物質を垂直な基材から除去するには、垂直面にはりつくことができる洗浄組成物を使用する必要がある。特に、マイクロエマルジョンとしての、かつテルペンを含有しない、本発明の二塩基酸エステル組成物は、有効量の特定の増粘剤および極性溶媒をマイクロエマルジョンに添加することによって、より効果的に垂直面にはりつくように配合することができる。
増粘剤を組み込んた適切なマイクロエマルジョンを製造するために、アルキルエステルの一部を例えば、ベンジルアルコール、エチレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、1−ヘキサノール、およびその混合物などの更なる極性溶媒と取り替えることによって、溶媒相は最初に、より高い極性される。しかしながら、これのみによって、完成マイクロエマルジョンにおけるセルロースガム増粘剤の完全な溶解性は促進されない。水性内相の量を増加し、それによって連続溶媒相の量を低減する必要もある。これらの対策によって、完成マイクロエマルジョンにおけるセルロースガム増粘剤の完全な溶解性、ならびに安定なマイクロエマルジョンを形成するのに必要な乳化剤の総量の低減のどちらももたらされる。
本発明によって使用することができる、任意の適切な増粘剤は一般に、低粘度ポリマーである。その例としては、メチルセルロース(MC)、微結晶性セルロース(MCC)、ポビドン(PVP)、α化デンプン(デンプン)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、およびその組み合わせが挙げられる。コロイド石英ガラスおよび疎水的に改質された粘土も、適切な粒状増粘剤である。特に好ましい増粘剤は、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、およびその混合物である。使用する場合には、増粘剤は、組成物の重量に対して、0.1〜1%、好ましくは0.3〜0.5%の量で存在する。
二塩基酸エステルは、アルカリ性条件下で加水分解にかけられることから、硬質面洗浄組成物のpHは、約9未満、好ましくは約4〜約8の範囲であることが必須である。
本発明の二塩基酸エステル洗浄組成物は、マイクロエマルジョン、特に油連続的マイクロエマルジョンの形をとり、高レベルの熱安定性、つまり温度約10〜約70℃での熱安定性の更なる利点を提供する。しかしながら、このレベルの熱安定性を達成するためには、組成物中の二塩基酸エステル:水の重量比は、約1:5〜1:1、好ましくは約1:2〜1:2.5である。
本発明の精神から逸脱することなく、本発明の洗浄組成物中に助剤を組み込むことができる。使用することができる適切な助剤の例としては、限定されないが、両性界面活性剤、双性イオン性界面活性剤、pH緩衝剤、腐食防止剤、染料、香料、酵素、保存剤、ヒドロトロープ等が挙げられる。
本発明の他の実施形態に従って、上記で開示される組成物と硬質面を接触させることを含む、硬質面を洗浄するプロセスが提供される。
本発明による洗浄組成物は、工業施設および消費者用途のどちらにおいても、すべての種類の天然および合成生地を含む多孔質面から、限定されないが、グリース、油、インク、チューインガムおよび塗料を除去することを含む、多種多様な用途で使用することができる。異なる種類の用途の例としては、限定されないが、天然および合成剛毛を有するブラシ用の水洗い可能な塗料ばけ洗浄剤としての本発明による洗浄組成物の使用が挙げられる。その他には、塗料、グリース、接着剤、マニキュア液等を除去するための手および指の爪の洗浄剤として、ヒトの皮膚および爪に洗浄剤として使用される。本発明による洗浄組成物は、カーペットおよび敷物からグリース、油および塗料を除去するしみ取り洗浄剤として、および生地から汚れを除去するために、洗濯用途においてプレスポッター(prespotter)として使用することもできる。他の用途としては、例えば車輪軸受またはグリースおよび油で汚れたタイヤの跡等を有するガレージの床など、鋼およびコンクリート面からリチウムおよびモリブデングリースなどのグリースを除去することが挙げられる。本発明による洗浄組成物は、海上石油掘削施設のコンクリートおよび金属面を洗浄するのに使用することもできる。
本発明は、以下の実施例によってより良く理解されるが、その実施例のすべてが一例にすぎず、本発明の範囲を過度に制限するものではない。別段の指定がない限り、パーセンテージは、重量に基づく。
実施例1
穏やかに攪拌しながら、示される順序で以下に記載の成分を合わせることによって、低VOC二塩基酸エステルマイクロエマルジョン洗浄組成物を調製した。
任意に、ヒドロキシプロピルメチルセルロースまたは石英ガラスなどの適切な増粘剤が添加される。セルロース系増粘剤は、残りの成分を添加する前に、水に添加し、完全に水和させなければならず、粒状増粘剤は、完成マイクロエマルジョンに後添加される。生成物は、所望の場合には噴霧することができる液体であり、VOC計算値7.5%を有する。
Figure 0005512070
供給元
Dowanol(商標)DPnB=ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル
Dowanol(商標)PnB=プロピレングリコールn−ブチルエーテル
Calimulse(商標)PRS=直鎖状アルキルベンゼンスルホン酸のイソプロピルアミン塩
Texapon(登録商標)842=n−オクチル硫酸ナトリウム,42%
Invista(商標)DBE−LV=二塩基酸エステル(アジピン酸ジメチル86%,グルタル酸ジメチル14%)
実施例2
穏やかに攪拌しながら、示される順序で以下に記載の成分を合わせることによって、低VOC二塩基酸エステルマイクロエマルジョン洗浄組成物を調製した:任意に、ヒドロキシプロピルメチルセルロースまたは石英ガラスなどの適切な増粘剤が添加される。セルロース系増粘剤は、残りの成分を添加する前に、水に添加し、完全に水和させなければならず、粒状増粘剤は、完成マイクロエマルジョンに後添加される。生成物は、所望の場合には噴霧することができる液体であり、VOC計算値7.5%を有する。
Figure 0005512070

Claims (18)

  1. (a)C10-14アルキルベンゼンスルホン酸の1種または複数種の塩から選択される第1乳化剤1〜15重量%;
    (b)アジピン酸ジメチル、グルタル酸ジメチルおよびその混合物からなる群から選択される第1溶媒3〜50重量%;
    (c)C2−C5アルコール、グリコール、グリコールエーテル、ピロリドン及びグリコールエーテルエステルからなる群から選択される1種または複数種の短鎖コサーファクタント1〜20重量%;
    (d)オクチル硫酸ナトリウム、デシル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、アルコールエーテルスルフェート、オクチルポリグルコシド、デシルポリグルコシド、14を超えるHLB値を有するアルコールエトキシレートおよびその混合物からなる群から選択される第2乳化剤1〜5重量%;
    (e)100%の残りの割合の水;を含むマイクロエマルジョン組成物であって、
    すべての重量が前記組成物の全重量に対するものであり、テルペンを含有しないマイクロエマルジョン組成物。
  2. 前記第1乳化剤が、7〜10重量%の量で組成物中に存在する請求項1に記載の組成物。
  3. 前記第1乳化剤が、直鎖状アルキルベンゼンスルホン酸のイソプロピルアミン塩である請求項1に記載の組成物。
  4. 前記第1溶媒が、18.0〜22.0重量%の量で組成物中に存在する請求項1に記載の組成物。
  5. 短鎖コサーファクタントが、7〜18重量%の量で組成物中に存在する請求項1に記載の組成物。
  6. 前記短鎖コサーファクタントが、プロピレングリコールn−ブチルエーテルまたはジプロピレングリコールn−ブチルエーテルまたはその混合物である請求項1に記載の組成物。
  7. 前記第2乳化剤が、1.9〜3.6重量%の量で組成物中に存在する請求項1に記載の組成物。
  8. 前記第2乳化剤が、1〜8g/100mlの水溶性を有する界面活性剤を含む群から選択される請求項1に記載の組成物。
  9. 前記第2乳化剤が、n−オクチル硫酸ナトリウムである請求項1に記載の組成物。
  10. 1〜8g/100mlの水溶性を有する極性溶媒1〜15重量%をさらに含む請求項1に記載の組成物。
  11. 前記極性溶媒が、ベンジルアルコール、プロピレングリコールn−ブチルエーテル、n−ヘキサノール、グリコールフェニルエーテル、およびその混合物からなる群から選択される請求項10に記載の組成物。
  12. さらに、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、およびその混合物を含む群から選択される増粘剤を、前記組成物の重量に対して0.1〜0.3重量%含む請求項1に記載の組成物。
  13. 油連続的(oil continuous)マイクロエマルジョンの形をとる請求項1に記載の組成物。
  14. 請求項1に記載の組成物を含む噴霧洗浄組成物。
  15. 請求項1に記載の組成物を含み、8%未満のVOC計算値を有するオーブン洗浄組成物。
  16. (a)C10-14アルキルベンゼンスルホン酸の1種または複数種の塩から選択される第1乳化剤1〜15重量%;
    (b)アジピン酸ジメチル、グルタル酸ジメチルおよびその混合物からなる群から選択される第1溶媒3〜50重量%;
    (c)C2−C5アルコール、グリコール、グリコールエーテル、ピロリドン及びグリコールエーテルエステルからなる群から選択される1種または複数種の短鎖コサーファクタント1〜20重量%;
    (d)オクチル硫酸ナトリウム、デシル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、アルコールエーテルスルフェート、オクチルポリグルコシド、デシルポリグルコシド、14を超えるHLB値を有するアルコールエトキシレートおよびその混合物からなる群から選択される第2乳化剤1〜5重量%;
    (e)100%の残りの割合の水;を含み、テルペンを含有しない組成物であって、すべての重量が前記組成物の全重量に対するものである組成物と表面を接触させることを含む硬質面を洗浄するプロセス。
  17. 前記第1乳化剤が、直鎖状アルキルベンゼンスルホン酸のイソプロピルアミン塩である請求項16に記載のプロセス。
  18. 前記短鎖コサーファクタントが、プロピレングリコールn−ブチルエーテルまたはジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、またはその混合物である請求項16に記載のプロセス。
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