JP6051110B2 - 台所用液体洗浄剤 - Google Patents
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Description
従来、油汚れに対する洗浄力の向上を図るために、カチオン性基を有する化合物(例えば、アミンオキシド、ポリエチレンイミン等)とアニオン界面活性剤とを併用する等の工夫がなされていた。
カチオン性基を有する化合物とアニオン界面活性剤とが液体中に共存すると、両化合物の相互作用によって液安定性が低下するため、両化合物の配合量を高められなかった。このような台所用液体洗浄剤をスポンジ等の洗浄具に塗布し、該洗浄具を用いて油汚れ量の多い洗浄対象を洗浄すると、十分な洗浄力を得られなかったり、泡が持続しない(泡持続性が低い)ために洗浄実感を得られにくかったりする。
こうした問題に対し、例えば、高分子量ポリエチレングリコールと、ヒドロキシプロピルメチルセルロースと、ヒドロキシエチルセルロースと、親水性カチオン性セルロースと、親水性カチオン化セルロースよりも親水性が低いカチオン化セルロースとを含む水可溶性ポリマーの混合物、界面活性剤及び水を含有する洗浄配合物が提案されている(特許文献1)。
そこで、本発明は、洗浄力をより高め、かつ泡持続性をより高められる台所用液体洗浄剤を目的とする。
{(A)成分+(B)成分}/(C)成分で表される質量比は10〜5000であることが好ましい。
本発明の台所用液体洗浄剤(以下、単に液体洗浄剤ということがある)は、(A)成分:非石鹸系アニオン界面活性剤と、(B)成分:半極性界面活性剤と、(C)成分:重量平均分子量100万以上のポリエチレングリコールとを含有する。
pHは、ガラス電極式pHメータ(型式:HM−30R、東亜ディーケーケー株式会社製)を用い、25℃に調整した液体洗浄剤をJIS K3362−1998に準拠して測定される値である。
なお、液体洗浄剤の粘度は、B型粘度計(デジタル粘度計VDA2型、芝浦セムテック株式会社製)により、25℃で測定(測定条件:ロータNo.3、回転数60rpm、30秒後の粘度)される値である。
(A)成分は、非石鹸系アニオン界面活性剤、即ち、炭素数8〜24の長鎖脂肪酸塩(いわゆる石鹸)を除くアニオン界面活性剤である。石鹸は水道水中のカルシウムと会合することで、消泡効果を発揮することが知られている。そこで、(A)成分を用いることで、洗浄時に使用される水道水中のカルシウムと石鹸との会合体が形成されるのを防止して、速やかに多くの泡を生じ(良好な起泡性)、泡持続性を高められる。
このような(A)成分を用いることで、油汚れに対する洗浄力のさらなる向上、液安定性のさらなる向上を図れる。
α−オレフィンスルホン酸塩としては、炭素数10〜20のものが好ましい。
α−スルホ脂肪酸エステル塩としては、脂肪酸残基の炭素数が10〜20のものが好ましい。
アルカンスルホン酸塩としては、アルキル基の炭素数が10〜20のものが好ましく、14〜17のものがより好ましい。中でも、該アルキル基が2級アルキル基であるもの(即ち、第2級アルカンスルホン酸塩)が特に好ましい。
アルキル硫酸エステル塩としては、アルキル基の炭素数が10〜20のものが好ましい。
アルキルエーテル硫酸エステル塩又はアルケニルエーテル硫酸エステル塩としては、下記一般式(a1)で表されるポリオキシアルキレン硫酸エステル型界面活性剤(以下、(a1)成分ということがある)が好ましい。
R1の炭素数は8〜24であり、8〜16が好ましく、10〜14がより好ましく、12〜14がさらに好ましい。上記下限値以上であれば、油汚れに対する洗浄力のさらなる向上を図れ、上記上限値以下であれば、起泡性の向上及び泡持続性のさらなる向上を図れる。
(a1)式中、POはオキシプロピレン基を表し、EOはオキシエチレン基を表す。
pは、POの平均繰り返し数(即ち、プロピレンオキシドの平均付加モル数)を表し、0≦p≦1である。
qは、EOの平均繰り返し数(即ち、エチレンオキシドの平均付加モル数)を表し、0≦q≦10であり、0.5≦q≦5が好ましく、0.5≦q≦1.5がより好ましい。
(a1)式中、0<p+qである。
p及びqが上記範囲内であれば、油汚れに対する洗浄力がさらに高まり、油の存在下で使用されても、起泡性の向上及び泡持続性のさらなる向上を図れる。
(a1)成分は、p、qが異なる分子(PO及びEOを有しない分子を含む)の集合体である。
また、(a1)成分は、R1の炭素数が同じ分子のみからなってもよいし、R1の炭素数が異なる分子の集合体でもよい。
POとEOとは、ブロック重合体でもよいし、ランダム重合体でもよい。
Mは、陽イオンであり、Mとしては、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、アルカノールアンモニウムイオン等が挙げられる。
アルカリ金属イオンを提供するアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。
アルカリ土類金属イオンを提供するアルカリ金属としては、カルシウム、マグネシウム等が挙げられる。
アンモニウムイオンを提供するものとしては、アンモニアが挙げられる。
アルカノールアンモニウムイオンを提供するものとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等が挙げられる。
Mは、洗浄力の点からナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、アンモニウムイオンが好ましい。
上述した(A)成分は、1種単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。
(B)成分は、半極性界面活性剤である。半極性界面活性剤は、半極性結合(無極性結合及び極性結合の中間の性質を有する結合)を有する界面活性剤のことであり、半極性界面活性剤が溶解する溶液又は分散する分散系のpHにより、陽イオン性、陰イオン性、又は両極性となるものをいう。
(B)成分は、(A)成分と併用されることで、油汚れに対する洗浄力を高め、起泡力を高められる。
アミンオキシド型界面活性剤としては、アルキルアミンオキシド、アルキルアミドプロピルジメチルアミンオキシド等が挙げられ、中でも、下記一般式(b1)で表されるアミンオキシド(以下、(b1)成分ということがある)が好適である。
R11の炭素数は、8〜18であり、8〜16が好ましく、10〜14がより好ましい。上記下限値以上であれば、油汚れに対する洗浄力のさらなる向上を図れ、上記上限値以下であれば、起泡性の向上及び泡持続性のさらなる向上を図れる。
R12及びR13は、それぞれ独立して、炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数1〜3のヒドロキシアルキル基である。
R12及びR13は、それぞれ独立してアルキル基であることが好ましく、いずれも炭素数1のアルキル基(即ち、メチル基)がより好ましい。このようなR12及びR13であれば、油汚れに対する洗浄力をより高め、起泡性の向上及び泡持続性のさらなる向上を図れる。
mは、0又は1であり、0が好ましい。mが0であれば、油汚れに対する洗浄力や、起泡性、泡持続性のさらなる向上を図れる。
mが1の場合、Xは、−CONH−、−NHCO−、−COO−、−OCO−又は−O−から選ばれる基であり、中でも、液安定性の観点から、−CONH−が好ましい。
R14は、炭素数1〜4のアルキレン基であり、炭素数2〜3のアルキレン基が好ましい。上記範囲内であれば、(A)成分との相乗効果が高い。
洗浄力のさらなる向上を図る観点から、(b1)成分としては、アルキルジメチルアミンオキシドが好ましく、R11の炭素数が10〜14であるアルキルジメチルアミンオキシドがより好ましい。
(C)成分は、重量平均分子量(MW)100万以上のポリエチレングリコールである。液体洗浄剤は、(C)成分を含有することで、(A)成分及び(B)成分の洗浄力をより高められる。
≪使用原料≫
脱イオン水(DI水):0.0002mmのナイロンカートリッジでろ過されたもの。
アジ化ナトリウム(NaN3):純度99.99質量%以上、シグマアルドリッチ社製。
プルラン:標準物質。
トルエン:HPLCグレード、フィッシャーサイエンス社製。
ウシ血清アルブミン(BSA):純度98質量%以上(ゲル電気泳動による分析値)、シグマアルドリッチ社製。
溶離液:0.05質量%のNaN3水溶液(溶媒はDI水)。カートリッジ(0.1μmセルロースアセテート)を通してNaN3を溶解後、この溶離液の純度を保証するために、このカートリッジ内に5時間循環させて、屈折率1.3365に到達させた。屈折率は、ワイアット(Wyatt)Optilab rEX Dri検出器によって測定された値である。
干渉を最小限にするために、予め冷却された溶離液中でサンプルを調製する。測定対象(ポリエチレングリコール)を溶離液に加え、これを3時間振とうし、その後、4℃で一晩、保管する。保管後、測定対象が含まれる溶離液を2時間振とう(25℃)し、0.45μmナイロンシリンジフィルターでろ過してサンプルとする。
サンプル中の測定対象の濃度の目安(目標濃度)は、以下の通りである。
[目標濃度]
測定対象の重量平均分子量(g/mol) 目標濃度(mg/mL)
1.00×105 0.5〜1
3.00×105 0.3
5.00×105 0.2
7.00×105 0.1〜2
1.00×106 0.1
この目標濃度は、ポリマー鎖のエンタングルメントが最小限になるのを確実にするために、測定対象の濃度をポリマー鎖のエンタングルメント濃度(C*)未満に維持する目安である。C*は1/[n]として定義され、[n]は、K=2.216×10−4dL/g、及びアルファ=0.849を用いた2質量%ブルックフィールド溶液粘度データに従って推定された重量平均分子量の概算値に従って計算される。
測定装置には、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)が用いられる。SECの構成の一例を挙げる。
ポンプ:ウォーターズ2690ポンプ。インジェクションバルブの前に設置された0.2μmのナイロン膜2層からなるフィルターを備えるもの。
ポンプのインジェクション:100μLのサンプルを注入できるもの。
カラム:2本のTSK−Gel GMPWカラム(7.5mmID×30cm、17μmの粒子、名目:100〜1000オングストローム孔)。
検出器:ワイアット(Wyatt)Optilab rEX Dri検出器に接続されたワイアットDawn DSP MALLS検出器。
測定温度:28℃。
ワイアットDAWN DSPの測定波長:632.8nm。
キャリブレーション:ワイアットDAWN DSP MALLS検出器を、0.05μmのシリンジフィルターを通してろ過されたHPLC等級のトルエンでキャリブレートする。ワイアット(Wyatt)Optilab rEX Dri検出器及びワイアットDawn DSP MALLS検出器について、BSAのDRIピークでのアイソトロピックピークとしてのモノ分散BSAモノマーを使用して、90°光散乱検出器に正規化する。
MALLS検出器及びDRI検出器からの信号をASTRA Vソフトウェアにより分析する。
具体的には、ポリマー溶液にレーザー光(632.8nm)を照射し、コロイド粒子によるレイリー散乱光を測定する。散乱角θにおける散乱光の強度(K・c/Rθ)は以下のZimmの式(下記(i)式)で表わされる。縦軸にK・c/Rθ、横軸にsin2(θ/2)をプロット(Debyeプロット)すると直線関係が得られ、縦軸の切片からMw(重量平均絶対分子量)、直線の傾きから回転半径(ポリマー分子の重心からの距離の重みつき平均値)が計算される。
(Mw=P(θ)/[K・c/Rθ]の縦軸の切片θ=0,sin0=0なので、下記(ii)式により、P(θ)は1で計算できる。)
Mw:重量平均分子量
K:光学定数=4π2n0 2(dn/dc)2/(λ0 4N) ・・・(ii)
c:ポリマーの濃度(g/mL)
Rθ:散乱角θにおける散乱光の相対強度
P(θ):散乱光の角度依存性を表わすファクター
P(θ)=1−<r2>{(4π/λ)sin(θ/2)}2/3 ・・・(iii)
n0:溶媒の屈折率
dn/dc:ポリマー濃度の変化に対する屈折率の変化
λ0:真空中のレーザー光の波長(nm)
N:アボガドロ数=6.022×1023
r2:平均二乗回転半径
λ:溶液中のレーザー光の波長(nm)
なお、ポリマーについて、dn/dc(固有の屈折率増分)=0.140mL/gが適用される。
(C)成分の粘度は、(C)成分の重量平均分子量を予測する目安となる。従って、1質量%水溶液の粘度が上記下限値以上であれば、(C)成分の重量平均分子量が十分に大きく、洗浄力及び泡持続性をより高められ、上記上限値以下であれば、液体洗浄剤の粘度が高まりすぎず、液体洗浄剤の取り扱いがより良好になる。
液体洗浄剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、(A)〜(B)成分以外の界面活性剤(任意界面活性剤)、ハイドロトロープ剤、pH調整剤、水、キレート剤、酸化防止剤、着色剤、酵素、除菌剤(水溶性銀塩、水溶性銅塩、水溶性亜鉛塩等)、香料等の任意成分を含有してもよい。
本発明の液体洗浄剤の製造方法としては、(A)〜(C)成分を分散媒に分散できる方法であればよく、例えば、(A)〜(C)成分及び必要に応じて任意成分を水等の分散媒に分散し、次いで、pH調製剤を用いて任意のpHに調整する方法等が挙げられる。
<(A)成分:非石鹸系アニオン界面活性剤>
A−1:アルキル基の炭素数が12〜14であり、オキシエチレン基の平均繰り返し数が1であるポリオキシエチレンアルキル硫酸ナトリウム(AES)。シノリンSPE−1100(商品名、新日本理化株式会社製)。
A−2:炭素数14〜17の第2級アルカンスルホン酸ナトリウム(SAS)。HOSTAPUR SAS 30A(商品名、クラリアントジャパン株式会社製)。
A−3:直鎖アルキル基の炭素数が10〜14である直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(LAS−Na)。テイカパワーL124(商品名、テイカ株式会社製)を水酸化ナトリウムで中和したもの。
<(A’)成分:(A)成分の比較品。石鹸。>
A’−1:ラウリン酸カリウム(ラウリン酸K)。NAA−122(商品名、日油株式会社製)を液体苛性カリ(商品名、旭硝子株式会社製)で中和したもの。
B−1:アルキル基の炭素数が12であるアルキルジメチルアミンオキシド(AX)。アロモックスDM12D−W(商品名、ライオン・アクゾ株式会社製)。
B−2:ラウリン酸アミドプロピルジメチルアミンオキシド(APAX)。GENAMINOX AP(商品名、クラリアントジャパン株式会社製)。
<(B’)成分:(B)成分の比較品>
B’−1:ラウリルヒドロキシスルホベタイン(HSB)。アンヒトール20HD(商品名、花王株式会社製)。
C−1:重量平均分子量100万のPEG(PEG100万)。POLYOX WSR−12K(商品名、ダウ・ケミカル株式会社製)。1質量%水溶液の粘度は40mPa・s(2質量%水溶液の粘度:640mPa・s(No.1ロータ、10rpm、1分後))。
C−2:重量平均分子量200万のPEG(PEG200万)。POLYOX N−60K(商品名、ダウ・ケミカル株式会社製)。1質量%水溶液の粘度は198mPa・s(2質量%水溶液の粘度は2,000mPa・s(No.3ロータ、10rpm、1分後))。
C−3:重量平均分子量400万のPEG(PEG400万)。POLYOX WSR−301(商品名、ダウ・ケミカル株式会社製)。1質量%水溶液の粘度は4,800mPa・s。
C−4:重量平均分子量800万のPEG(PEG800万)。POLYOX WSR−308(商品名、ダウ・ケミカル株式会社製)。1質量%水溶液の粘度は12,500mPa・s。
<(C’)成分:(C)成分の比較品>
C’−1:重量平均分子量30万のPEG(PEG30万)。POLYOX WSR−750(商品名、ダウ・ケミカル株式会社製)。1質量%水溶液の粘度は12mPa・s(5質量%水溶液の粘度は800mPa・s(No.1ロータ、10rpm、1分後))。
C’−2:重量平均分子量60万のPEG(PEG60万)。POLYOX WSR−205(商品名、ダウ・ケミカル株式会社製)。1質量%水溶液の粘度は25mPa・s(5質量%水溶液の粘度は6,700mPa・s(No.2ロータ、10rpm、1分後))。
各成分の末尾に記載の「質量%」は、液体洗浄剤中の配合量である。
オキシエチレン基の平均繰り返し数が2であるポリオキシエチレンラウリン酸モノエタノールアミド:アミゼット2L−Y(商品名、川研ファインケミカル株式会社)・・・2質量%。
エタノール:試薬特級(99.5質量%、純正化学株式会社製)・・・4質量%。
水酸化ナトリウム:CLEACUT−S 48%(商品名、鶴見曹達株式会社製)・・・適量(液体洗浄剤をpH7.5とするために必要な量)。
香料:LSYBO−F1TP(商品名、高砂香料工業株式会社製)・・・0.3質量%。
<洗浄力>
10cm×15cm×5cmのプラスチック容器の内面に、牛脂1gをできるだけ均一に塗布して汚垢とした。次いで、大きさ11.5cm×7.5cm×3cmの食器洗い用スポンジに、38gの25℃水道水と2gの液体洗浄剤を取り、これを手で5回揉んだ。その後、牛脂が塗布されたプラスチック容器を家庭で通常行われるのと同様にして洗浄した。次いで、25℃の水道水でよくすすいだ後、プラスチック容器における牛脂で汚染されていた表面を手で触ったときの触感を下記の基準に基づき評価し、洗浄力とした。なお、評価はパネラー5名で行い、各々の評価点を平均した。平均点が3点以上であれば、洗浄力が良好であると判断した。
6点:プラスチック容器のいずれの部位を触っても、油による皮膜がなく、油の残留によるぬるつきはまったく感じられない。またスポンジへの油の残留がまったくない。
5点:プラスチック容器のいずれの部位を触っても、油による皮膜がなく、油の残留によるぬるつきはまったく感じられない。スポンジへの油の残留がややある。
4:プラスチック容器の底面及び側面を触ると、油による皮膜がなく、油の残留によるぬるつきは感じられないが、角の部位には僅かにぬるつきが残っている。
3:プラスチック容器の底面を触ると、油による皮膜がなく、油の残留によるぬるつきは感じられないが、側面の部位には僅かにぬるつきが残っている。
2:プラスチック容器の底面を触ると、油による皮膜が僅かに感じられる。
1:プラスチック容器全体にぬるつきが感じられ、明らかに油が残留していることがわかる。
陶器製の皿(直径20cm)に液体油1gと水5gとをこの順で乗せ、これを洗浄対象とした。
11.5cm×7.5cm×3cmの食器洗い用スポンジに、39gの水と1gの液体洗浄剤を取り、これを手で3回揉んだ後、洗浄対象の皿を順次洗った。泡が無くなったところを終点とし、それまでに洗えた皿の枚数を数えた。洗えた枚数が多いほど、泡持続性が高いといえる。
11.5cm×7.5cm×3cmの食器洗い用スポンジに、38gの水と2gの液体洗浄剤を取り、これを手で5回揉んだ後の泡の立ち方を下記の基準で判定した。「○」〜「◎」を起泡性が良好であると判断した。
◎:泡がスポンジの表面積の80%超を覆う。
○:泡がスポンジの表面積の50%超80%以下を覆う。
△:泡がスポンジの表面積の30%超50%以下を覆う。
×:泡がスポンジの表面積の30%以下を覆う。
××:泡がまったく立たない。
表1〜3に示す組成に従って、以下に示す製造方法(未配合の成分がある場合、その成分は配合していない)により、各例の液体洗浄剤を調製した。
表中の配合量の単位は「質量%」であり、いずれの成分も純分換算量を示す。
なお、表中の水の配合量の「バランス」は、各例の液体洗浄剤が100質量%となるのに必要な量である。
まず、200mLビーカーに、(A)成分又は(A’)成分とエタノールとを入れ、攪拌機(スリーワンモータ(商品名)TYPE600G型に直径50mmのプロペラR型汎用攪拌羽を取り付けたもの、新東科学株式会社製)で撹拌した。
次いで、全体量(100質量%)の80質量%になるように、水酸化ナトリウムを除く任意成分及び水(水道水)の一部を入れ、撹拌した。その後、(B)成分又は(B’)成分を加え、水酸化ナトリウムでpH7.5(25℃)に調整し、撹拌しながら(C)成分又は(C’)成分を加えた。全体量が100質量%になるように水の残部を加えて、各例の液体洗浄剤を得た。
得られた液体洗浄剤について、洗浄力、泡持続性及び起泡性を評価し、その結果を表中に示す。
実施例2〜5の比較において、PEGの分子量が大きいほど、洗浄力及び泡持続性が高まっていた。
これに対し、(C)成分を含まないか、(C)成分に代えて(C’)成分を含む比較例1〜3、A/B比が15超である比較例4、10、(B)成分に代えて(B’)成分を含む比較例6、A/B比が0.4である比較例9は、いずれも洗浄力が3未満であった。
(A)成分に代えて(A’)成分を含む比較例5、(B)成分を含まない比較例7、(A)成分を含まない比較例8は、いずれも洗浄力が3未満であり、泡持続性が4〜6枚であった。
これらの結果から、本発明を適用することで、洗浄力をより高め、泡持続性をより高められることが判った。
Claims (2)
- (A)成分:非石鹸系アニオン界面活性剤と、(B)成分:半極性界面活性剤と、(C)成分:重量平均分子量100万以上のポリエチレングリコールとを含有し、
(A)成分/(B)成分で表される質量比は0.5〜15であることを特徴とする台所用液体洗浄剤。 - {(A)成分+(B)成分}/(C)成分で表される質量比は10〜5000であることを特徴とする請求項1に記載の台所用液体洗浄剤。
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