JP6468738B2 - 液体洗浄剤 - Google Patents

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Description

本発明は、液体洗浄剤に関する。
近年、液体洗浄剤の有する利便性(溶け残りがない、衣料に直接塗布できる等)から、液体洗浄剤の需要が高まっている。
液体洗浄剤の洗浄力、特にタンパク汚れに対する洗浄力を高めるためには、プロテアーゼ等の酵素を配合することが有効である。しかし、液体洗浄剤では、酵素活性が経時的に低下しやすいため、その安定化が重要な課題となっている。
このような課題に対し、例えば特許文献1には、ノニオン界面活性剤と、アミノカルボン酸またはその塩、及びホスホン酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の成分と、α−ヒドロキシ−モノカルボン酸またはその塩と、酵素を含有し、酵素安定性に優れる液体洗浄剤が開示されている。特許文献2には、グアニジン塩酸塩等の有機化合物と、酵素と、界面活性剤を含有し、酵素活性の持続性に優れる液体洗剤が開示されている。
国際公開第2012/144601号 特開2011−94122号公報
しかしながら、上記技術では、液体洗浄剤に配合された酵素の安定化は図れるものの、酵素が寄与する洗浄性能(例えばプロテアーゼの場合、タンパク汚れに対する洗浄性能)を充分に発揮させ、これによりさらに洗浄力を向上させるという点からは、いまだ改良の余地がある。
また、液体洗浄剤の提供に際しては、酵素等の配合物の析出や沈殿が生じない外観安定性が求められる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、酵素の安定化を図りつつ、洗浄力をさらに向上させ、且つ、外観安定性にも優れる液体洗浄剤を目的とする。
本発明者らは、鋭意検討した結果、以下の液体洗浄剤が、上記課題を解決できることを見出した。
すなわち本発明は、(A)成分:界面活性剤と、(B)成分:酵素と、(C)成分:下記一般式(c1)で表される構造を有する化合物と、(D)成分:下記一般式(d1)で表される化合物およびホスホン酸系キレート剤から選ばれる少なくとも1種と、を含有し、(C)成分/(D)成分で表される質量比が0.2〜200であることを特徴とする液体洗浄剤である。
Figure 0006468738
[式中の*は結合手を示す。]
Figure 0006468738
[式中、Aは、それぞれ独立して、H、OHまたはCOOMであり、Mは、それぞれ独立して、H、Na、K、NHまたはアルカノールアミンであり、nは0〜5の整数である。]
本発明によれば、酵素の安定化が図られ、洗浄力がさらに向上し、且つ、外観安定性にも優れる液体洗浄剤を提供できる。
本発明の液体洗浄剤は、以下の(A)〜(D)成分を含有する。
<(A)成分>
(A)成分は、界面活性剤であり、液体洗浄剤に洗浄力を付与するために用いられる。
(A)成分としては、衣料用などの液体洗浄剤に通常用いられている界面活性剤を用いることができ、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。
(ノニオン界面活性剤)
ノニオン界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば高級アルコール、アルキルフェノール、高級脂肪酸又は高級アミン等にアルキレンオキシドを付加したポリオキシアルキレン型ノニオン界面活性剤、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、脂肪酸アルカノールアミン、脂肪酸アルカノールアミド、多価アルコール脂肪酸エステル又はそのアルキレンオキシド付加体、多価アルコール脂肪酸エーテル、アルキル(又はアルケニル)アミンオキサイド、硬化ヒマシ油のアルキレンオキシド付加体、糖脂肪酸エステル、N−アルキルポリヒドロキシ脂肪酸アミド、アルキルグリコシド等が挙げられる。これらは、いずれか1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
上記のなかでも、粘度及び外観安定性の点で、ポリオキシアルキレン型ノニオン界面活性剤が好ましい。
ポリオキシアルキレン型ノニオン界面活性剤としては、例えば、下記一般式(I)で表される化合物(以下、化合物(I)という。)が挙げられる。
−X−(EO)(PO)−R ・・・(I)
[式中、Rは炭素数8〜22の炭化水素基であり、−X−は2価の連結基であり、Rは水素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数2〜6のアルケニル基である。EOはオキシエチレン基であり、s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、3〜20の数である。POはオキシプロピレン基であり、t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、0〜6の数である。]
式(I)中、Rの炭素数は、10〜18が好ましい。Rは、直鎖でも分岐鎖でもよく、また、不飽和結合を有していても有していなくてもよい。
−X−の2価の連結基としては、−O−、−COO−、−CONH−等が挙げられる。
におけるアルキル基の炭素数は、1〜6であり、1〜3が好ましい。Rにおけるアルケニル基の炭素数は、2〜6であり、2または3が好ましい。
−X−が−O−、−COO−または−CONH−である化合物(I)は、1級または2級の高級アルコール(R−OH)、高級脂肪酸(R−COOH)または高級脂肪酸アミド(R−CONH)[以下、これらをまとめて「高級アルコール等」と記載することがある]に、エチレンオキシド、またはエチレンオキシドとプロピレンオキシドとを付加して得ることができる。
洗浄性や液体洗浄剤の安定性などの点から、sは3〜20の数であり、5〜18の数が好ましい。tは0〜6の数であり、0〜3の数が好ましい。
tが1以上の場合、つまり化合物(I)が、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの両方が付加された付加体である場合、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの付加方法は、特に限定されず、例えばランダム付加でも、ブロック付加でもよい。ブロック付加方法としては、例えば、エチレンオキシドを付加した後、プロピレンオキシドを付加する方法、プロピレンオキシドを付加した後、エチレンオキシドを付加する方法、エチレンオキシドを付加した後、プロピレンオキシドを付加し、さらにエチレンオキシドを付加する方法等が挙げられる。
エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドの付加モル数分布は特に限定されず、アルカリ触媒を用いて、高級アルコール等にエチレンオキシドやプロピレンオキシドを付加させた、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドの付加モル数分布が比較的広い分布となるものや、特公平6−15038号公報に記載の金属イオンを添加した酸化マグネシウム等のアルコキシル化触媒を用いて、高級アルコール等にエチレンオキシドやプロピレンオキシドを付加させた、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドの付加モル数分布が比較的狭い分布となるものを使用できる。
化合物(I)としては、特に、−X−が−O−である化合物(アルコール型ノニオン界面活性剤)、または−COO−でありRが炭素数1〜6のアルキル基または炭素数2〜6のアルケニル基である化合物(脂肪酸エステル型ノニオン界面活性剤)が好ましい。
式(I)中の−X−が−O−である場合、Rの炭素数は10〜22が好ましく、10〜20がより好ましく、10〜18が特に好ましい。Rは、水素原子であることが好ましい。
式(I)中の−X−が−COO−である場合、Rの炭素数は9〜21が好ましく、11〜21がより好ましい。Rは炭素数1〜6のアルキル基または炭素数2〜6のアルケニル基が好ましく、炭素数1〜3のアルキル基がより好ましい。
−X−が−O−または−COO−である化合物の具体例としては、三菱化学社製の商品名Diadol(C13、Cは炭素数を示し以下同様である)、Shell社製の商品名Neodol(C12/C13)、Sasol社製の商品名Safol23(C12/C13)等のアルコールに対して、12モル相当または15モル相当のエチレンオキシドを付加したノニオン界面活性剤;P&G社製の商品名CO−1214やCO−1270等の天然アルコールに対して、12モル相当または15モル相当のエチレンオキシドを付加したノニオン界面活性剤;ブテンを3量化して得られるC12アルケンをオキソ法に供して得られるC13アルコールに対して、7モル相当のエチレンオキシドを付加したノニオン界面活性剤(BASF社製、商品名Lutensol TO7);ペンタノールをガーベット反応に供して得られるC10アルコールに対して、7モル相当のエチレンオキシドを付加したノニオン界面活性剤(BASF社製、商品名Lutensol XL70);ペンタノールをガーベット反応に供して得られるC10アルコールに対して、6モル相当のエチレンオキシドを付加したノニオン界面活性剤(BASF社製、商品名Lutensol XA60);炭素数12〜14の第2級アルコールに対して、9モル相当または15モル相当のエチレンオキシドを付加したノニオン界面活性剤(日本触媒社製、商品名ソフタノール90やソフタノール150);ヤシ脂肪酸メチル(ラウリン酸/ミリスチン酸=8/2)に対して、アルコキシル化触媒を用いて、15モル相当のエチレンオキシドを付加したノニオン界面活性剤(ポリオキシエチレンヤシ脂肪酸メチルエステルEO15モル)等が挙げられる。
化合物(I)としては、上記の中でも、−X−が−COO−でありRが炭素数1〜6のアルキル基であり、tが0である化合物、すなわちポリオキシエチレン脂肪酸アルキルエステルが好ましく、Rがメチル基であるポリオキシエチレン脂肪酸メチルエステル(以下、「MEE」と記載することがある)が特に好ましい。
これらのノニオン界面活性剤は、いずれか1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
ノニオン界面活性剤の含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して、0.1質量%以上が好ましく、0.1〜70質量%がより好ましく、5〜65質量%がさらに好ましく、10〜60質量%が特に好ましい。ノニオン界面活性剤の含有量が、上記下限値以上であれば、洗浄力が向上し、本発明の効果が得られやすくなる。また、ノニオン界面活性剤の含有量が、上記上限値以下であれば、低温での液体洗浄剤の粘度の増大が抑制される。
(アニオン界面活性剤)
アニオン界面活性剤としては、公知のアニオン界面活性剤を用いることができ、市場において容易に入手できる。
アニオン界面活性剤としては、例えば直鎖アルキルベンゼンスルホン酸またはその塩;α−オレフィンスルホン酸塩;直鎖または分岐鎖のアルキル硫酸エステル塩;アルキルエーテル硫酸エステル塩またはアルケニルエーテル硫酸エステル塩;アルキル基を有するアルカンスルホン酸塩;α−スルホ脂肪酸エステル塩等が挙げられる。
これらの塩としては、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩、マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩などのアルカノールアミン塩等が挙げられる。
上記のうち、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸またはその塩としては、直鎖アルキル基の炭素数が8〜16の直鎖アルキルベンゼンスルホン酸またはその塩が好ましく、炭素数10〜14の直鎖アルキルベンゼンスルホン酸またはその塩が特に好ましい。
α−オレフィンスルホン酸塩としては、炭素数10〜20のα−オレフィンスルホン酸塩が好ましい。
アルキル硫酸エステル塩としては、炭素数10〜20のアルキル硫酸エステル塩が好ましい。
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、炭素数10〜20の直鎖または分岐鎖のアルキル基もしくはアルケニル基を有し、平均1〜10モルのエチレンオキシドを付加したポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩又はポリオキシエチレンアルケニルエーテル硫酸エステル塩が好ましい。
アルカンスルホン酸塩としては、炭素数10〜20、好ましくは14〜17のアルキル基を有する2級アルカンスルホン酸塩が特に好ましい。
α−スルホ脂肪酸エステル塩としては、炭素数10〜20のα−スルホ脂肪酸エステル塩が好ましい。
これらの中でも、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸またはその塩、アルカンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、及びα−オレフィンスルホン酸塩が特に好ましく、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸またはその塩が最も好ましい。
その他のアニオン界面活性剤として、例えば炭素数8〜22の脂肪酸塩、炭素数8〜22のアルキルエーテルカルボン酸塩、炭素数8〜22のポリオキシアルキレンエーテルカルボン酸塩、炭素数8〜22のアルキル(又はアルケニル)アミドエーテルカルボン酸塩、炭素数8〜22のアシルアミノカルボン酸塩等のカルボン酸型アニオン界面活性剤、炭素数8〜22のアルキルリン酸エステル塩、炭素数8〜22のポリオキシアルキレンアルキルリン酸エステル塩、炭素数8〜22のポリオキシアルキレンアルキルフェニルリン酸エステル塩、炭素数8〜22のグリセリン脂肪酸エステルモノリン酸エステル塩等のリン酸エステル型アニオン界面活性剤等が挙げられる。
これらの塩としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、マグネシウム等のアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、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等が挙げられる。
アニオン界面活性剤は、いずれか1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
アニオン界面活性剤の含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して、0.1質量%以上が好ましく、0.1〜35質量%がより好ましく、1〜25質量%がさらに好ましく、2〜20質量%が特に好ましく、5〜10質量%が最も好ましい。アニオン界面活性剤の含有量が、上記下限値以上であれば、洗浄力をより向上することができる。また、アニオン界面活性剤の含有量が、上記上限値以下であれば、アニオン界面活性剤による酵素タンパクの変性を抑制でき、本発明の効果が得られやすくなる。
(カチオン界面活性剤)
カチオン界面活性剤としては、例えばアルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩等が挙げられる。
(両性界面活性剤)
両性界面活性剤としては、例えばアルキルベタイン型、アルキルアミドベタイン型、イミダゾリン型、アルキルアミノスルホン酸型、アルキルアミノカルボン酸型、アルキルアミドカルボン酸型、アミドアミノ酸型、リン酸型の両性界面活性剤等が挙げられる。
本発明の液体洗浄剤において、(A)成分の界面活性剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
(A)成分としては、ノニオン界面活性剤を用いることが好ましく、ノニオン界面活性剤とアニオン界面活性剤とを併用することがより好ましい。
ノニオン界面活性剤とアニオン界面活性剤とを併用する際の両者の質量比は特に限定されないが、ノニオン界面活性剤に対するアニオン界面活性剤の質量比(アニオン界面活性剤の含有質量/ノニオン界面活性剤の含有質量)が、0.0015〜4が好ましく、0.01〜1.5がより好ましく、0.05〜1.0がさらに好ましく、0.1〜0.5が特に好ましい。ノニオン界面活性剤に対するアニオン界面活性剤の質量比が上記範囲内であると、本願発明の効果(酵素安定性、洗浄性、外観安定性)が得られやすく、また、酵素の安定性を良好に保つことができるため、配合直後および長期保存後の洗浄力の乖離を小さくしやすい。また、ノニオン界面活性剤に対するアニオン界面活性剤の質量比が上記上限値を超えると、アニオン界面活性剤によるタンパク変性力が強くなり、酵素の失活を誘引する可能性がある。一方、ノニオン界面活性剤に対するアニオン界面活性剤の質量比が上記下限値未満であると、充分な洗浄力が得られなくなるおそれがある。
<(B)成分>
(B)成分としては、従来、衣料用洗剤用途等に用いられている酵素が利用でき、例えばプロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、セルラーゼ、マンナナーゼ等が挙げられる。
酵素は、通常、酵素を含有する製剤(酵素製剤)として市販されている。
プロテアーゼを含有する製剤としては、ノボザイムズ社から入手できる商品名Savinase 16L、Savinase Ultra 16L、Savinase Ultra 16XL、Everlase 16L、Everlase 16L TypeEX、Everlase Ultra 16L、Esperase 8L、Alcalase 2.5L、Alcalase Ultra 2.5L、Liquanase 2.5L、Liquanase Ultra 2.5L、Liquanase Ultra 2.5XL、Coronase 48L、ジェネンコア社から入手できる商品名Purafect L、Purafect OX、Properase L等が挙げられる。
アミラーゼを含有する製剤としては、ノボザイムズ社から入手できる商品名Termamyl 300L、Termamyl Ultra 300L、Duramyl 300L、Stainzyme 12L、Stainzyme Plus 12L、ジェネンコア社から入手できる商品名Maxamyl、天野製薬社から入手できる商品名プルラナーゼアマノ、生化学工業社から入手できる商品名DB−250等が挙げられる。
リパーゼを含有する製剤としては、ノボザイムズ社から入手できる商品名Lipex 100L、Lipolase 100L等が挙げられる。
セルラーゼを含有する製剤としては、ノボザイムズ社から入手できる商品名Endolase 5000L、Celluzyme 0.4L、Carzyme 4500L等が挙げられる。
マンナナーゼを含有する製剤としては、ノボザイムズ社から入手できる商品名Mannaway 4L等が挙げられる。
本発明においては、(B)成分が、少なくともプロテアーゼを含むことが好ましい。
プロテアーゼを含有する製剤としては、上記の中でも、商品名Savinase 16L、Savinase Ultra 16L、Savinase Ultra 16XL、Everlase 16L、Everlase Ultra 16L、Alcalase 2.5L、Alcalase Ultra 2.5L、Liquanase 2.5L、Liquanase Ultra 2.5L、Liquanase Ultra 2.5XL、Coronase 48Lが好ましく、Everlase 16L、Savinase 16L、Alcalase 2.5L、Coronase 48Lが特に好ましい。
(B)成分は、いずれか1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
洗浄性能向上の点から、酵素製剤の含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して0.01質量%以上が好ましく、0.03質量%以上がより好ましい。また、酵素析出及び性能飽和という点から、液体洗浄剤の総質量に対して2質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましく、0.8質量%以下がさらに好ましい。
<(C)成分>
(C)成分としては、下記一般式(c1)で表される構造を有する化合物を用いることができる。一般式(c1)中の*は結合手である。
Figure 0006468738
(C)成分として、具体的には、尿素[CO(NH]、尿素複塩、これ以外の尿素の誘導体が挙げられる。
尿素複塩は、HNO・CO(NH、HPO・CO(NH、H・2CO(NH、Ca(NO・4CO(NH、CaSO・4CO(NH、Mg(NO・CO(NH・2HO、CaSO・(5〜6)4CO(NH・2HO等を用いることができる。
尿素誘導体のなかでも、一般式(c1−1)で表される化合物が好適に挙げられる。
Figure 0006468738
前記式(c1−1)中、Rは、メチル基、エチル基、又は炭素数1〜2のヒドロキシアルキル基である。R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、又はエチル基である。
前記式(c1−1)で表される化合物としては、1,3−ジメチル尿素、N−(2−ヒドロキシエチル)尿素などが挙げられる。
(C)成分は、いずれか1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
液体洗浄剤中の(C)成分の含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜15質量%がより好ましく、1〜10質量%がさらに好ましい。(C)成分の含有量が、液体洗浄剤の総質量に対して0.1質量%以上であると、洗浄力をより向上することができる。一方、(C)成分の含有量が20質量%を超えると、製剤化した時に沈殿を生じるおそれがあり、液体洗浄剤の外観安定性が損なわれる可能性がある。また、液体洗浄剤の保存後に分解物としてアンモニアが発生しやすくなり、液体洗浄剤製品としてにおいが問題となることがある。
<(D)成分>
(D)成分は、一般式(d1)で表される化合物およびホスホン酸系キレート剤から選ばれる少なくとも1種である。(D)成分を含有することで、(B)成分の安定性を損なうことなく、(B)成分の性能を向上させることができ、(B)成分が寄与する洗浄性能(たとえばプロテアーゼの場合、タンパク汚れに対する洗浄性能)が向上する。
特に、(D)成分を、上記の(C)成分と併用することにより、(B)成分の性能をより向上することができる。
Figure 0006468738
[式中、Aは、それぞれ独立してH、OHまたはCOOMであり、Mは、それぞれ独立してH、Na、K、NHまたはアルカノールアミンであり、nは0〜5の整数である。]
上記一般式(d1)中、Mがアルカノールアミンの場合、一般式(d1)で表される化合物は、アルカノールアミン塩となり、この場合のMは、アルカノールアンモニウムである。前記アルカノールアミン塩としては、モノエタノールアミン塩(この場合のMは、モノエタノールアンモニウム)、ジエタノールアミン塩(この場合のMは、ジエタノールアンモニウム)、トリエタノールアミン塩(この場合のMは、トリエタノールアンモニウム)等が挙げられる。
一般式(d1)で表される化合物としては、カルボキシ基を複数含むポリカルボン酸が好ましい。一分子中のカルボキシ基の数は、2〜5が好ましく、2または3がより好ましい。
一般式(d1)で表される化合物としては、メチルグリシン二酢酸三ナトリウム(以下、「MGDA」と記載することがある。)等のメチルグリシン二酢酸またはその塩、エチルグリシン二酢酸三ナトリウム等のエチルグリシン二酢酸またはその塩、アスパラギン酸−N,N−二酢酸またはその塩、グルタミン酸二酢酸またはその塩等が挙げられる。これらの中でも、メチルグリシン二酢酸またはその塩、エチルグリシン二酢酸またはその塩が好ましく、MGDAが特に好ましい。
ホスホン酸系キレート剤は、分子中にホスホン酸基を有するキレート剤であり、例えば下記一般式(d2)で表される化合物を用いることができる。
Figure 0006468738
[式中、Rは、置換基を有してもよい炭素数1〜20の炭化水素基であり、さらに炭化水素基の炭素原子の一部が、Nで置換されていてもよい。Tは、H、Na、K、NHまたはアルカノールアミンであり、mは、1〜10の整数である。]
上記一般式(d2)中のRにおける置換基としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ホスホン酸基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられる。また、Rの炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基が挙げられる。前記脂肪族炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基が挙げられ、これらの基は、直鎖でも分岐鎖でもよく、不飽和結合を有していても有していなくてもよい。さらに、前記脂肪族炭化水素基の炭素原子の一部が、Nで置換されていてもよい。具体的には、エチル基、直鎖又は分岐鎖状のプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、これらのアルキル基の炭素原子の一部がNで置換された基等が挙げられる。
上記一般式(d2)中のTにおけるアルカノールアミンは、上記一般式(d1)中のMにおけるアルカノールアミンと同じである。
上記一般式(d2)で表される化合物として、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸《CHC(OH)〔PO(OH)》(以下、「HEDP」と記載することがある。)等のヒドロキシホスホン酸、アミノトリ(メチレンホスホン酸)《N〔CHPO(OH)》、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)《N(CH〔CHPO(OH)》、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)《N(CH〔CHPO(OH)》、2−ホスホノ−1,2,4−ブタントリカルボン酸《PO(OH)CHCCHCH(COOH)》、またはこれらの塩等が挙げられる。塩としては、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩などのアルカノールアミン塩等が挙げられる。
上記の中でも、ヒドロキシホスホン酸又はその塩が好ましく、HEDPが特に好ましい。
(D)成分として、一般式(d1)で表される化合物を用いることが好ましく、中でも、MGDAを用いることがより好ましい。
また、(D)成分は、いずれか1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
(D)成分の含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して、0.1〜5質量%が好ましく、0.15〜2質量%がより好ましく、0.2〜1.5質量%がさらに好ましい。(D)成分の含有量が、上記範囲内であると、酵素の活性を充分に上げることができ、また、液体洗浄剤の外観安定性を高めることができる。
また、(D)成分の含有量が0.1質量%未満であると、酵素の性能向上効果が不充分となる場合がある。一方、5質量%を超えると、製剤化した時に沈殿を生じるおそれがある。
(D)成分により、酵素の活性が向上する理由は、詳細は明らかでないが、洗浄中に酵素の活性中心に(D)成分が作用し、酵素の触媒作用を向上させるためと考えられる。
(C)成分/(D)成分で表される質量比[(D)成分の含有量に対する、(C)成分の含有量の質量割合、以下「C/D比」と記載することがある]は、0.2〜200であり、1〜100が好ましく、2〜50がより好ましく、5〜40がさらに好ましい。C/D比が上記下限値以上であれば、洗浄力をより向上することができる。また、C/D比が上記上限値以下であれば、洗浄力をより向上することができ、良好な外観安定性が得られやすくなる。一方、C/D比が0.2未満または200を超えると、製剤化した時に沈殿を生じ、液体洗浄剤の外観安定性が損なわれるおそれがある。
(B)成分/(C)成分で表される質量比[(C)成分の含有量に対する、(B)成分の含有量の質量割合、以下「B/C比」と記載することがある]は、0.01〜10が好ましく、0.02〜4がさらに好ましく、0.03〜0.3が特に好ましい。B/C比が0.01未満または10を超えると、製剤化したときの外観安定性が損なわれるおそれがあり、また、充分な洗浄力が得られなくなるおそれがある。
(B)成分/(D)成分で表される質量比[(D)成分の含有量に対する、(B)成分の含有量の質量割合、以下「B/D比」と記載することがある]は、0.01〜10が好ましく、0.03〜5がさらに好ましく、0.05〜1が特に好ましい。B/D比が0.01未満または10を超えると、製剤化したときの外観安定性が損なわれるおそれがあり、また、充分な洗浄力が得られなくなるおそれがある。
なお、上記B/C比およびB/D比における(B)成分の含有質量は、酵素製剤としての含有質量に基づくものである。
<溶媒>
本発明の液体洗浄剤は、調製のしやすさ、使用する際の水への溶解性等の観点から、溶媒として水を含有することが好ましい。
液体洗浄剤中の水の含有量は、(A)〜(D)成分及びその他の任意成分の配合量に応じて適宜に設定できるが、通常、液体洗浄剤の総質量に対して、10〜90質量%であり、20〜80質量%が好ましい。
<その他の成分>
本発明の液体洗浄剤は、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、上記(A)成分、(B)成分、(C)成分および(D)成分以外の他の成分を含有してもよい。該他の成分としては、液体洗浄剤に通常用いられる成分を配合することができ、例えば以下に示すものが挙げられる。
水混和性有機溶媒としては、エタノール等の炭素数2〜4のアルコール類、プロピレングリコール等のグリコール類、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、平均分子量約200〜1000のポリエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどのポリグリコール類、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのアルキルエーテル類等が挙げられる。
水混和性有機溶剤の含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して、0.1〜15質量%が好ましい。
なお、ここで、上記水混和性有機溶媒とは、25℃のイオン交換水1Lに50g以上溶解する有機溶媒をいう。
減粘剤及び可溶化剤としては、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸等の芳香族スルホン酸またはその塩、置換もしくは非置換ナフタレンスルホン酸またはその塩等が挙げられる。
減粘剤及び可溶化剤の含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して、0.01〜15質量%が好ましい。
アルカリ剤としては、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。アルカリ剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
アルカリ剤の配合量としては、液体洗浄剤の総質量に対して、0.5〜5質量%が好ましい。
(D)成分以外の金属イオン捕捉剤(キレート剤)としては、マロン酸、コハク酸、リンゴ酸、ジグリコール酸、酒石酸、クエン酸等が挙げられる。
(D)成分以外の金属イオン捕捉剤の含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して、0.01〜20質量%が好ましい。
酸化防止剤としては、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール等のモノフェノール系酸化防止剤、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)等のビスフェノール系酸化防止剤、dl−α−トコフェロール等の高分子型フェノール系酸化防止剤が挙げられる。
酸化防止剤の含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して、0.01〜2質量%が好ましい。
防腐剤としては、例えばローム・アンド・ハース社製の商品名ケーソンCG等が挙げられ、例えば、液体洗浄剤の総質量に対して、0.001〜1質量%を含有してもよい。
また、保存安定性向上を目的として安息香酸やその塩(防腐剤としての効果もある)を含有してもよい。安息香酸またはその塩の含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して、0.1〜5質量%が好ましい。
酵素安定化を目的としてホウ酸、ホウ砂、ギ酸、乳酸もしくはその塩、および/または乳酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウム等のカルシウム塩類を、それぞれ液体洗浄剤の総質量に対して、好ましくは5質量%以下含有してもよい。これらのなかでも乳酸ナトリウムが好ましく、その含有量は液体洗浄剤の総質量に対して、0.1〜5質量%が好ましく、0.15〜2質量%がより好ましい。
風合い向上を目的として、ジメチルシリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、アミノ変性シリコーン等のシリコーンを、液体洗浄剤の総質量に対して、好ましくは5質量%以下含有してもよい。
白色衣類の白度向上を目的としてジスチリルビフェニル型等の蛍光増白剤を、液体洗浄剤の総質量に対して、好ましくは1質量%以下含有してもよい。
移染防止剤、または、再汚染防止を目的としてポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース等の再汚染防止剤を、それぞれ液体洗浄剤の総質量に対して、好ましくは2質量%以下含有してもよい。
また、パール剤、ソイルリリース剤等を含有してもよい。
商品の付加価値向上等を目的として、着香剤、着色剤、乳濁剤、天然物などのエキス等を含有してもよい。
着香剤は、代表的な例として、特開2002−146399号公報の表11〜18に記載の香料組成物A、B、C、D等を使用できる。着香剤の含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して、0.1〜1質量%が好ましい。
着色剤としては、アシッドレッド138、Polar Red RLS、アシッドイエロー203、アシッドブルー9、青色1号、青色205号、緑色3号、ターコイズP−GR(いずれも商品名)等の汎用の色素や顔料が挙げられる。着色剤の含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して、0.00005〜0.005質量%が好ましい。
乳濁剤としては、ポリスチレンエマルション、ポリ酢酸ビニルエマルジョン等が挙げられる。乳濁剤の含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して、0.01〜0.5質量%が好ましい。
天然物などのエキスとしては、各種の植物エキスを用いることが好ましい。
天然物などのエキスの含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して、0〜0.5質量%が好ましい。
本発明の液体洗浄剤は、25℃におけるpHが4〜9であることが好ましく、pHが6〜9であることがより好ましい。pHがこのような範囲にあると、液体洗浄剤の保存安定性を良好に維持できる。
液体洗浄剤のpHは、必要に応じて、pH調整剤を添加することにより調整できる。pH調整剤としては、本発明の効果を損なわない限りにおいて随意であるが、硫酸、パラトルエンスルホン酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アルカノールアミン等が、(B)成分の安定性の面から好ましい。
本発明の液体洗浄剤は、上記(A)〜(D)成分と、必要に応じてその他の成分を混合することにより調製される。
混合条件は特に限定されないが、(B)成分を添加する際のpH(25℃)は7付近が好ましい。また、(B)成分を配合する際の温度は、40℃以下が好ましい。
以上、説明したとおり、本発明の液体洗浄剤は、(A)〜(D)成分を含有し、かつ、C/D比が特定の範囲であるため、酵素の安定化が図られつつ、酵素の活性が高められ、洗浄力がさらに向上し、且つ、外観安定性にも優れたものとなる。
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定
されるものではない。本実施例において「%」は特に断りがない限り「質量%」を示す。
各例の液体洗浄剤の組成を表1〜3に示した。
本実施例において使用した原料は下記の通りである。
なお、実施例7〜9、13、18、19は参考例である。
<(A)成分>
A−1:C1214MEE−EO15、C1123CO(OCHCH15OCH8質量部と、C1327CO(OCHCH15OCH2質量部との混合物。ラウリン酸メチル8質量部とミリスチン酸メチル2質量部との混合物にエチレンオキシドを平均15モル付加したノニオン界面活性剤。
A−2:天然アルコール(C12/C14=7/3)に、8モルのエチレンオキシド、2モルのプロピレンオキシド、8モルのエチレンオキシドの順にブロック付加させて得られたノニオン界面活性剤。
A−3:C1214AE−EO15、天然アルコールCO−1270(プロクター・アンド・ギャンブル社製)に、平均15モルのエチレンオキシドを付加したノニオン界面活性剤。
A−4:LAS−H、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸、ライポンLH−200(商品名)、ライオン株式会社製。
<(B)成分>
B−1:プロテアーゼ、コロナーゼ48L(商品名)、ノボザイムス社製。
B−2:プロテアーゼ、アルカラーゼ2.5L(商品名)、ノボザイムス社製。
<(C)成分>
C−1:尿素、試薬、純正化学株式会社製。
<(C’)成分>
C−2:グアニジン塩酸塩、試薬、関東化学株式会社製、(C)成分の比較成分。
<(D)成分>
D−1:メチルグリシン二酢酸三ナトリウム(MGDA)、BASF社製、商品名「トリロンM」。
D−2:1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸(HEDP)、ライオン株式会社製、商品名「フェリオックス115A」。
<その他の成分>
乳酸ナトリウム:試薬、関東化学株式会社製。
塩化カルシウム:関東化学株式会社製、商品名「塩化カルシウム(特級)」。
モノエタノールアミン:株式会社日本触媒製。
ジブチルヒドロキシトルエン:住友化学株式会社製、商品名「SUMILZER BHT−R」。
エタノール:日本アルコール販売株式会社製、商品名「特定アルコール95度合成」。
パラトルエンスルホン酸:協和発酵工業株式会社製。
香料:特開2002−146399号公報の表11〜18に記載の香料組成物A。
色素:癸巳化成株式会社製、商品名「緑色3号」。
水:精製水。
<液体洗浄剤の調製>
(実施例1〜23、比較例1〜7)
表1〜3に示す組成(配合成分、含有量(質量%))に従い、各例の液体洗浄剤を下記の製造方法により調整した。
表中、空欄の配合成分がある場合、その配合成分は配合されていない。
表中、配合成分の含有量は純分換算量を示す。ただし、(B)成分の含有量だけは、酵素製剤としてのものである。
表中、pH調整剤の含有量を示す「適量」は、液体洗浄剤をpH7.0にするのに要した量である。pH調整剤としては、モノエタノールアミン又はパラトルエンスルホン酸を用いた。
表中、水の含有量を示す「バランス」は、液体洗浄剤に含まれる全配合成分の合計の配合量(質量%)が100質量%となるように加えられる残部を意味する。
表中、「C/D比」は、液体洗浄剤中の(D)成分の含有量に対する、(C)成分の含有量の質量割合を意味する。比較例5については、液体洗浄剤中の(D)成分の含有量に対する、(C’)成分の含有量の質量割合を意味する。
表中、「B/C比」は、液体洗浄剤中の(C)成分の含有量に対する、(B)成分の含有量の質量割合を意味する。
表中、「B/D比」は、液体洗浄剤中の(D)成分の含有量に対する、(B)成分の含有量の質量割合を意味する。
表中、「アニオン/ノニオン比」は、液体洗浄剤中のノニオン界面活性剤の合計含有量に対する、アニオン界面活性剤の合計含有量の質量割合を意味する。
表中、共通成分の組成は以下のとおりである。各配合成分の含有量(質量%)は液体洗浄剤中の割合を示す。共通成分の合計の含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して10.5505質量%。
モノエタノールアミン 1質量%、ジブチルヒドロキシトルエン 0.05質量%、エタノール 8質量%、パラトルエンスルホン酸 1質量%、香料 0.5質量%、色素 0.0005質量%。
[液体洗浄剤の製造方法]
表1〜3に示す組成に従い、500mLビーカーに、(A)成分と、(C)成分または(C’)成分と、(D)成分と、任意成分(pH調整剤を除く)を投入して撹拌し、これらの成分を溶解させた。次いで表1〜3に示す種類と配合量の(B)成分を投入して撹拌し、(B)成分を溶解させた。その際、必要に応じて加温した。その後、これらの成分を含む混合液の温度が20℃±5℃になるように調整した。
ついで、pHメーター(東亜ディーケーケー社製:製品名HM−30G)を用い、溶液の20℃におけるpHが7.0になるように、pH調整剤を用いて調整した。
<液体洗浄剤の評価>
各例の液体洗浄剤について、酵素安定性、洗浄力、外観安定性を以下のように評価した。
[酵素安定性(酵素活性残存率)の評価]
各例の液体洗浄剤を製造後、37℃及び4℃でそれぞれ4週間保存した。37℃で4週間保存した液体洗浄剤(37℃保存品)および4℃で4週間保存した液体洗浄剤(4℃保存品)について、以下に示すプロテアーゼ活性の測定を行った。
プロテアーゼ活性の測定:
ミルクカゼイン(Casein、Bovine Milk、Carbohydrate and Fatty Acid Free/Calbiochem(登録商標))を1N水酸化ナトリウム(1mol/L水酸化ナトリウム溶液、関東化学株式会社製)に溶解し、pHを10.5とし、0.05Mホウ酸(ホウ酸(特級)、関東化学株式会社製)水溶液でミルクカゼインの濃度が0.6質量%になるように希釈し、プロテアーゼ基質とした。
液体洗浄剤1gを、塩化カルシウム(塩化カルシウム(特級)、関東化学株式会社製)3°DH硬水で25倍希釈した溶液をサンプル溶液とした。
サンプル溶液1gに、上記プロテアーゼ基質5gを添加し、ボルテックスミキサーで10秒間攪拌した後、37℃、30分間静置して酵素反応を進めた。その後、酵素反応停止剤のTCA(トリクロロ酢酸(特級)、関東化学株式会社製)の0.44M水溶液5gを添加し、ボルテックスミキサーで10秒間攪拌した。その後、20℃、30分間静置して、析出する未反応基質を0.45μmフィルターで除去し、ろ液を回収した。
回収したろ液の波長275nmにおける吸光度(吸光度A)を、株式会社島津製作所製の紫外可視分光光度計UV−160を用いて測定した。吸光度Aが大きいほど、ろ液中に存在するチロシン(プロテアーゼがプロテアーゼ基質を分解することにより産生)の量が多いことを示す。
目的成分以外の吸収の影響を除くため、別途、各サンプル溶液1gに、酵素反応停止剤であるTCA5gを添加し、ボルテックスミキサーで10秒間攪拌した。その後、プロテアーゼ基質を5g添加し、ボルテックスミキサーで10秒間攪拌し、0.45μmフィルターで除去してろ液を回収し、該ろ液の波長275nmの吸光度(吸光度B)を、UV−160を用いて測定した。
上記のプロテアーゼ活性の測定結果から、下式により、プロテアーゼ活性残存率(%)を求めた。
なお、下式に代入した各試料の275nmにおける吸光度の値は、気泡などの散乱光を吸光度から除外するため、同時に測定した600nmの吸光度値を除し用いた。
プロテアーゼ活性残存率=(37℃保存品の吸光度A−37℃保存品の吸光度B)/(4℃保存品の吸光度A−4℃保存品の吸光度B)×100
かかるプロテアーゼ活性残存率(%)を指標として、下記基準に基づいて酵素安定性を評価し、◎、○および△を合格とした。
◎:85%以上
○:75%以上85%未満
△:65%以上75%未満
×:65%未満
[洗浄力の評価]
タンパク質汚れ布であるEMPA116(EMPA Testmaterialien社製)を、5cm×5cmに裁断したものをタンパク質汚れ布(汚染布)とした。液体洗浄剤としては、製造直後の各例の液体洗浄剤を用いた。洗濯液は、水30Lに対して液体洗浄剤10mLの割合で、両者を30秒間撹拌して調製した。
次いで、Terg−O−tometer(UNITED STATES TESTING社製)を洗浄試験器として用い、上記のタンパク質汚れ布10枚と、洗浄メリヤス布と、前記洗濯液とを該洗浄試験器に入れ、浴比20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(三菱電機株式会社製、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。
未洗浄の汚染布および洗浄後の汚染布について、それぞれ反射率を日本電色社製の色差計(製品名:SE200型)で測定し、洗浄率(%)を以下の式で算出した。
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は式:(1−R/100)/(2R/100)で求められる値であり、Rは未汚れ布、洗浄前の汚染布または洗浄後の汚染布の反射率(%)である。
10枚の汚染布について洗浄率(%)を算出し、その平均値を用いて以下の基準で判定し、◎、○および△を合格とした。
◎:65%以上
○:55以上65%未満
△:50%以上55%未満
×:50%未満
[外観安定性の評価]
透明のガラス瓶(広口規格びん、PS−NO.11)に、液体洗浄剤100mLを加え、蓋を閉めて密封した。この状態で35℃の恒温槽中に置いて30日間保存した。その後、液の外観を目視で観察し、下記基準に基づいて液体洗浄剤の外観安定性を評価した。○および△を合格とした。
○:ガラス瓶の底部に沈殿物質が認められない。
△:ガラス瓶の底部に沈殿物質が認められるが、ガラス瓶を軽く振ることで沈殿が消失(溶解)した。
×:ガラス瓶の底部に沈殿物質が認められ、ガラス瓶を軽く振っても沈殿は消失しない、または液体洗浄剤の製造直後にゲル化、白濁した。
Figure 0006468738
Figure 0006468738
Figure 0006468738
表1〜3に示す結果から、本発明を適用した実施例1〜23の液体洗浄剤は、酵素の安定化が図られ、洗浄力がより向上し、且つ、外観安定性にも優れるものであることが確認できる。
一方、比較例1の液体洗浄剤は、酵素を含んでおらず、充分な洗浄効果が得られない。比較例2〜4の液体洗浄剤は、(C)成分及び(D)成分を含んでいないか、又は両者が併用されておらず、酵素の安定性は維持されるが、洗浄力に劣る。比較例5の液体洗浄剤は、(C)成分に代えてグアニジン塩酸塩を用い、これと(D)成分が併用されたものであるが、酵素の安定性は維持できても、洗浄力に劣る。また、比較例6,7に示されるように、(C)成分/(D)成分の質量比が0.2〜200の範囲外のものは液体洗浄剤の外観安定性に劣る。

Claims (3)

  1. (A)成分:界面活性剤と、
    (B)成分:酵素と、
    (C)成分:尿素と、
    (D)成分:下記一般式(d1)で表される化合物およびホスホン酸系キレート剤から選ばれる少なくとも1種と、
    を含有する液体洗浄剤であって
    (A)成分は、ノニオン界面活性剤およびアニオン界面活性剤を含有し、
    アニオン界面活性剤/ノニオン界面活性剤で表される質量比が0.01〜1.5であり、
    (C)成分の含有量が液体洗浄剤の総質量に対して0.5〜15質量%であり、
    (C)成分/(D)成分で表される質量比が0.2〜200であることを特徴とする液体洗浄剤。
    Figure 0006468738
    [式中、Aは、それぞれ独立して、H、OHまたはCOOMであり、Mは、それぞれ独立して、H、Na、K、NHまたはアルカノールアミンであり、nは0〜5の整数である。]
  2. ノニオン界面活性剤の含有量が液体洗浄剤の総質量に対して10〜60質量%である、請求項1に記載の液体洗浄剤。
  3. 液体洗浄剤の総質量に対して20〜80質量%の水を含有する、請求項1または2に記載の液体洗浄剤。
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