JP6490929B2 - 繊維製品用の液体洗浄剤 - Google Patents
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Description
また、近年、ドラム式洗濯機の普及等から、洗濯における浴比(被洗浄物に対する洗浄液の割合)の低下が進んでおり、洗浄剤には、洗浄力が高いことに加えて、洗濯一回当たりの使用量が少ないこと、すすぎに必要な水の使用量が少なくて済むこと等も望まれている。
こうした要求に対して、液体洗浄剤には、界面活性剤濃度を高めた組成(濃縮化)の開発が進められている。
また、液体洗浄剤としては、高い洗浄力に加えて、被洗浄物に柔軟性を付与できる作用(柔軟化作用)を備えたものが提案されている。
従来、被洗浄物に柔軟性を付与する成分(柔軟化成分)として、カチオン界面活性剤が用いられていた。
しかし、洗浄性能向上のためにアニオン界面活性剤を併用すると、柔軟化成分であるカチオン界面活性剤の蓄積を阻害するため、柔軟化作用は高まらなかった。
こうした問題に対し、例えば、水不溶性シリコーン誘導体類等の水不溶性布地ケア有益剤と、陽イオン性セルロース(カチオン化セルロース)とを特定量含有する洗濯製品組成物が提案されている(例えば、特許文献1)。
そこで、本発明は、柔軟化作用をより高められた繊維製品用の液体洗浄剤を目的とする。
本発明の繊維製品用の液体洗浄剤(以下、単に液体洗浄剤ということがある)は、高級脂肪酸塩を除くアニオン界面活性剤(A)(以下、(A)成分ということがある)と、カチオン化セルロース(B)(以下、(B)成分ということがある)と、水不溶性シリコーン(C)(以下、(C)成分ということがある)とを含有する。
なお、液体洗浄剤の粘度は、B型粘度計(TOKIMEC社製)により測定される値(測定条件:ローターNo.2、回転数30rpm、1分後の粘度)を示す。
pH(25℃)は、pHメーター(HM−30G、東亜ディーケーケー株式会社製)等により測定される値である。
(A)成分は、高級脂肪酸塩を除くアニオン界面活性剤である。液体洗浄剤は、(A)成分を含有することで、優れた洗浄力を発揮する。加えて、液体洗浄剤は、(A)成分と(B)成分とを併有することで、柔軟化作用をより高められる。柔軟化作用を高められる理由は定かではないが、洗浄液中で(A)成分と(B)成分とがコンプレックスを形成し、このコンプレックスを介して、被洗浄物への(C)成分の吸着を高めていると考えられる。
好ましい(A)成分としては、例えば、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸又はその塩;α−オレフィンスルホン酸塩;直鎖又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又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。これらのアニオン界面活性剤における塩としては、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、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアルカノールアミン塩等が挙げられる。
直鎖アルキルベンゼンスルホン酸又はその塩としては、直鎖アルキル基の炭素数が8〜16のものが好ましく、炭素数10〜14のものがより好ましい。
α−オレフィンスルホン酸塩としては、炭素数10〜20のものが好ましい。
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、炭素数10〜20の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又は炭素数10〜20の直鎖もしくは分岐鎖のアルケニル基を有し、平均1〜5モルのアルキレンオキシド(エチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシド)を付加したもの(即ち、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又はポリオキシアルキ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、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、2級アルカンスルホン酸塩)がさらに好ましい。
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。
これらの(A)成分の中でも、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸又はその塩、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から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
(A)成分として、上記以外の他のアニオン界面活性剤を用いてもよい。該他のアニオン界面活性剤としては、アルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシアルキレンエーテルカルボン酸塩、アルキル(又はアルケニル)アミドエーテルカルボン酸塩、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;アルキルリン酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルリン酸エステル塩、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、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性界面活性剤;等が挙げられる。
これらの(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、カチオン化セルロースである。(B)成分は、下記一般式(b1)で表され、置換型の無水グルコース単位を繰り返し単位とするものである。
(B)成分は、8〜24個の炭素原子を有するアルキル基もしくはアリールアルキル基を含むノニオン性又はカチオン性疎水性置換基及び下記(b2)式のカチオン性置換基により置換されている。(B)成分は、無水グルコース単位1モル当たり、上記の置換基を平均0.0003〜0.08モル有する。
R1〜R3がアルキル基又はアルキルもしくはアリールアルキル基を含む置換基である場合、これらの置換基のアルキル基は、直鎖でもよく分岐鎖でもよい。
R4がアルキル基又はアルキル基を含む置換基である場合、これらの置換基のアルキル基は、直鎖でもよく分岐鎖でもよい。
Zとしては、塩素イオン、臭素イオン等が挙げられる。
R1が(b2)式で表される基である場合、nは0〜3が好ましい。
また、R4としては(b3)式で表される基が好ましい。この場合、R5〜R7はCH3が好ましく、R8はCH2CHOHCH2が好ましく、Zは塩素イオン、臭素イオンが好ましい。
R2が(b2)式で表される基である場合、nは0〜3が好ましい。
また、R4としては(b3)式で表される基が好ましい。この場合、R5及びR6は、CH3が好ましく、R7は、CmH(2m+1)で、mは8〜14が好ましく、10〜18がより好ましく、12が特に好ましい。R8はCH2CHOHCH2が好ましい。Zは塩素イオン、臭素イオンが好ましい。
「カチオン化度」とは、分子中に占める、カチオン化剤に由来する窒素原子の含有率(質量%)を意味し、グルコース環単位当たりの窒素原子の割合を表す。
(B)成分のカチオン化度は、特定された化学構造に基づいて計算される。
(B)成分における任意のモノマーの比率が不明な場合等、(B)成分の化学構造が特定されない場合には、(B)成分のカチオン化度は、実験的に求められた窒素含有量から算出される。(B)成分中の窒素含有量の測定方法としては、例えば、ケルダール法等が挙げられる。
粘度は、25℃の測定対象((B)成分の水溶液)をB型粘度計で測定した値である。粘度の測定条件は、以下の通りである。
<測定条件>
[ローター]
測定対象の粘度に対応するローター番号は、下記の通りである。
・測定対象の粘度が500mPa・s未満の場合:ローター番号No.2。
・測定対象の粘度が500mPa・s以上2000mPa・sの場合:ローター番号No.3。
・測定対象の粘度が2000mPa・s以上の場合:ローター番号No.4。
[ローター回転数]
60rpm。
[数値の読み取り]
ローターの回転の開始から60秒後。
(C)成分は、水不溶性シリコーンである。(C)成分は、被洗浄物である繊維製品に柔軟性を付与する成分である。
「水不溶性」とは、25℃において、水1Lに対して10g以下の溶解度を意味する。水不溶性であれば、変性、未変性いずれのシリコーンも用いることができる。
これらの(C)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。
これらの(c1)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。
液体洗浄剤は、(A)〜(C)成分以外に、分散媒、(A)成分以外の界面活性剤(任意界面活性剤)、減粘剤又は可溶化剤、アルカリ剤、金属イオン捕捉剤、酸化防止剤、蛍光増白剤、再汚染防止剤、酵素、pH調整剤、着香剤、着色剤、乳濁化剤、エキス類、パール剤、ソイルリリース剤等の任意成分を含有してもよい。
任意界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、高級脂肪酸塩等が挙げられる。中でも、洗浄力及び外観安定性を高めるためには、ノニオン界面活性剤が好ましい。また、ノニオン界面活性剤は、(A)成分と(B)成分とのコンプレックスの分散安定性を高めるのに有効である。
ノニオン界面活性剤としては、下記一般式(I)で表されるポリオキシアルキレン型ノニオン界面活性剤(ノニオン(I))、下記一般式(II)で表されるポリオキシアルキレン型ノニオン界面活性剤(ノニオン(II))が好適に挙げられる。
R12のアルキル基は、炭素数1〜3のアルキル基が好ましい。R12のアルケニル基は、炭素数2〜3のアルケニル基が好ましい。
XはO、COOが好ましい。
XがOの場合、洗浄力が良好であることから、R11の炭素数は10〜18が好ましく、R11は不飽和結合を有していてもよい。また、XがOの場合、R12は、水素原子が好ましい。
XがCOOの場合、洗浄力が良好であることから、R11の炭素数は9〜18が好ましく、11〜18がより好ましい。R11は不飽和結合を有していてもよい。また、XがCOOの場合、R12は、炭素数1〜3のアルキル基が好ましい。
tは、好ましくは0〜3の数である。tが6を超えると、液体洗浄剤の高温下での保存安定性が低下する傾向にある。
EOとPOとは混在して配列してもよく、(EO)s/(PO)tは、EOとPOとがランダム状に付加していてもよく、ブロック状に付加していてもよい。
(II)式中、EOとPOとの比率は、v/(u+r)で表される比で0.1〜0.5が好ましく、より好ましくは0.1〜0.3である。上記下限値以上であれば、泡が立ちすぎず、泡立ちの適正化が図られやすい。上記上限値以下であれば、適度な粘度が得られやすくなり、ゲル化が抑制されやすい。
(EO)u/(PO)vにおけるEOとPOとは、いずれか一方のみが存在していてもよく、混在して配列してもよい。(EO)u/(PO)vは、EOとPOとがランダム状に付加していてもよく、ブロック状に付加していてもよい。
カチオン界面活性剤としては、従来、繊維製品用の洗浄剤に用いられるものから、適宜、選択される。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。
両性界面活性剤としては、従来、繊維製品用の洗浄剤に用いられるものから、適宜、選択される。両性界面活性剤としては、例えば、アルキルベタイン型両性界面活性剤、アルキルアミドベタイン型両性界面活性剤、イミダゾリン型両性界面活性剤、アルキルアミノスルホン型両性界面活性剤、アルキルアミノカルボン酸型両性界面活性剤、アルキルアミドカルボン酸型両性界面活性剤、アミドアミノ酸型両性界面活性剤、リン酸型両性界面活性剤等が挙げられる。
高級脂肪酸塩としては、炭素数10〜20の高級脂肪酸塩を用いることができる。
液体洗浄剤中の高級脂肪酸塩の含有量は、例えば、0.01〜5質量%が好ましい。
本発明の液体洗浄剤は、従来公知の液体洗浄剤の製造方法により得られる。本発明の液体洗浄剤の製造方法としては、(A)〜(C)成分及び必要に応じて任意成分を水に分散できるものであればよいが、以下の手順により製造するのが好ましい。まず、(A)成分、(C)成分及び必要に応じて任意成分を水の一部に加えて全体量の60質量%とし、pHを7に調整する。これに(B)成分の5質量%水性液を加え、任意のpHに調整する。
本発明の液体洗浄剤の使用方法(即ち、洗濯方法)は、一般的な液体洗浄剤の使用方法と同様である。例えば、液体洗浄剤を洗濯時に被洗浄物と一緒に水に投入する方法、泥汚れや皮脂汚れに液体洗浄剤を直接塗布する方法、液体洗浄剤を予め水に溶かして被洗浄物を浸漬する方法等が挙げられる。また、液体洗浄剤を被洗浄物に塗布後、適宜放置し、その後、通常の洗濯を行う方法も好ましい。
被洗浄物としては、特に限定されず、衣料、布巾、シーツ、カーテン等の繊維製品が挙げられる。
<(A)成分>
A−1:LAS、直鎖アルキル(炭素数10〜14)ベンゼンスルホン酸[ライオン株式会社製、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)。
A−2:AES、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸エステル塩(新日本理化株式会社製、商品名:シノリンSPE−1350)。
A−3:SAS、セカンダリーアルカンスルホン酸Na、クラリアント・ジャパン社製、商品名「SAS30」。
A−4:ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステルモノエタノールアミン塩(アルキル基:炭素数10〜14の直鎖アルキル基、プロピレンオキシドの平均付加モル数:1、エチレンオキシドの平均付加モル数:3)。
B−1:SoftCAT SX−400H(商品名、1質量%水溶液の粘度が400mPa・s、カチオン化度が2.4〜2.6質量%、ダウケミカル社製)。
B−2:SoftCAT SX−400X(商品名、2質量%水溶液の粘度が400mPa・s、カチオン化度が2.0〜2.2質量%、ダウケミカル社製)。
B−3:SoftCAT SX−1300H(商品名、1質量%水溶液の粘度が1300mPa・s、カチオン化度が2.4〜2.6質量%、ダウケミカル社製)。
B−4:SoftCAT SL−100(商品名、1質量%水溶液の粘度が2800mPa・s、カチオン化度が0.8〜1.1質量%、ダウケミカル社製)。
B−5:UCARE JR−400(商品名、2質量%水溶液の粘度が400mPa・s、カチオン化度が1.5〜2.2質量%、ダウケミカル社製)。
B’−1:C−12カチオン(CzH2z+1N+(CH3)3Cl−(z=12))、アーカード12−37w(商品名、ライオンアクゾ株式会社製)。
B’−2:カチナールMPAS−R(商品名、東邦化学工業株式会社製)。
B’−3:マーコート100(商品名、ナルコ社製)。
B’−4:カルボキシメチルセルロース、ダイセルCMC 1260(商品名、ダイセル化学工業株式会社)。
B’−5:ヒドロキシエチルセルロース、ダイセルSP500(商品名、ダイセル化学工業株式会社)。
C−1:SH3775M(東レ・ダウコーニング株式会社製)。
C−2:BY16−891(東レ・ダウコーニング株式会社製)。
C−3:FZ−3789(東レ・ダウコーニング株式会社製)。
各成分の末尾の数字は、液体洗浄剤中の含有量を示す。
≪共通成分α≫
LMAO:20質量%。
PTS:2質量%。
椰子脂肪酸:1質量%。
パルミチン酸:0.1質量%。
香料:0.5質量%。
安息香酸:0.5質量%。
クエン酸:0.1質量%。
色素:0.0002質量%。
ポリエチレングリコール:4.0質量%。
水酸化ナトリウム:適量(中和するための量)。
水(精製水):バランス(液体洗浄剤全体の量を100質量%とするための量)。
エタノール:3質量%。
ポリエチレングリコール:4質量%。
椰子脂肪酸:1質量%。
香料:0.5質量%。
安息香酸:0.5質量%。
クエン酸:1質量%。
色素:0.0002質量%。
水酸化ナトリウム:適量(中和するための量)。
水(精製水):バランス(液体洗浄剤全体の量を100質量%とするための量)。
MEE:38質量%。
エタノール:8質量%。
ブチルカルビトール:4質量%。
クエン酸:0.1質量%。
PTS:0.25質量%。
香料:0.5質量%。
安息香酸:0.5質量%。
色素:0.0002質量%。
水酸化ナトリウム:適量(中和するための量)。
水(精製水):バランス(液体洗浄剤全体の量を100質量%とするための量)。
・LMAO:天然アルコールに12モル相当のエチレンオキシドが付加したもの(LMAO)。下記合成方法により合成されたもの。
[LMAOの合成方法]
プロクター・アンド・ギャンブル社製のCO−1214(商品名)861.2gと、30質量%NaOH水溶液2.0gとを耐圧型反応容器中に仕込み、容器内を窒素置換した。次に、温度100℃、圧力2.0kPa以下で30分間脱水した後、温度を160℃まで昇温した。次いで、反応液を撹拌しながら、エチレンオキシド(ガス状)760.6gを反応液中に徐々に加えた。この時、反応温度が180℃を超えないように添加速度を調節しながら、エチレンオキシドを吹き込み管で加えた。
エチレンオキシドの添加終了後、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、未反応のエチレンオキシドを留去した。
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、70質量%p−トルエンスルホン酸を加えて中和し、LMAOを得た。
[MEEの合成方法]
特開2000−144179号公報に記載の合成方法(サンプルDに対応するもの)に準じて合成した。
組成が2.5MgO・Al2O3・wH2Oである水酸化アルミナ・マグネシウム(キョーワード300(商品名)、協和化学工業株式会社製)を600℃で1時間、窒素雰囲気下で焼成して、焼成水酸化アルミナ・マグネシウム(未改質)触媒を得た。焼成水酸化アルミナ・マグネシウム(未改質)触媒2.2gと、0.5N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280gと、ミリスチン酸メチルエステル70gとを4L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、温度を180℃、圧力を0.3MPaに維持しつつ、エチレンオキシド1052gを導入し、撹拌しながら反応させた。
得られた反応液を80℃に冷却し、水159gと、濾過助剤として活性白土及び珪藻土をそれぞれ5g添加した後、触媒を濾別して、MEEを得た。
・椰子脂肪酸:日油株式会社、商品名「椰子脂肪酸」。
・クエン酸:一方社油脂工業株式会社製、商品名「液体クエン酸」。
・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」。
・ブチルカルビトール:日本乳化剤株式会社製。
・安息香酸:安息香酸ナトリウム、伏見製薬株式会社製。
・色素:緑色3号、癸巳化成株式会社製。
・水酸化ナトリウム:鶴見曹達株式会社製。
・香料:特開2002−146399号公報の表11〜18に記載の香料組成物A。
<柔軟化作用>
被洗浄物として3枚の市販の木綿タオル(綿100%)を二槽式洗濯機(商品名:CW−C30II、三菱電機株式会社製)に入れた。水道水12Lに4mLの液体洗浄剤を溶解して洗浄液とし、この洗浄液を前記二槽式洗濯機に入れ、弱水流で、洗浄時間10分間、脱水1分間、すすぎ(2回繰返し、各3分間)及び脱水1分間を1工程とした洗濯操作を行った。用いた水道水の温度は、25℃であった。この洗濯操作を10回繰り返した。上記洗濯操作で処理した木綿タオルを12時間陰干しした。その後、当該木綿タオルを25℃、湿度65%RHの恒温恒湿室に2日間放置した。以上の処理を施した木綿タオルを試験布として、柔軟化作用を評価した。
なお、比較例4の液体洗浄剤を用い、上記の洗濯操作で1回処理した綿タオルを評価対照布とした。柔軟化作用の評価は、下記の評価基準に従って、前記評価対照布との一対比較を官能により行った。専門パネラー10人の平均値を求め、◎:4点以上、○:3.5点以上4点未満、△:3点以上3.5点未満、×:3点未満とした。「◎」、「○」、「△」を合格と判定した。
1点:評価対照布の方が柔らかい。
2点:評価対照布と同等である。
3点:評価対照布よりやや柔らかい。
4点:評価対照布より柔らかい。
5点:評価対照布よりかなり柔らかい。
表1〜3の組成に従って、以下の手順で各例の液体洗浄剤を調製した。表中の各成分の配合量は質量%である。
500mLビーカーに(A)成分、(C)成分、及びエタノールと精製水を入れ、全体量の60質量%にし、適宜マグネットスターラー(MITAMURA KOGYO INC.製)で攪拌した。続いて、残りの共通成分を加えた後、25℃でのpHが7になるようにpH調整剤(水酸化ナトリウム又は硫酸)を添加し、さらに精製水を加え全体量の75質量%とした。(B)成分の5質量%水分散液を加え、pHが7になるようにpH調整剤(水酸化ナトリウム又は硫酸)を加え、全体量が100質量%になるように精製水を加えて、液体洗浄剤を得た。
得られた液体洗浄剤について、柔軟化作用を評価し、その結果を表中に示す。
ただし、実施例1、10、17、18、26は、参考例である。
(A)〜(C)成分のいずれかを含まない比較例1、2、8、(B)成分に代えて(B’)成分を含有する比較例3〜7、A/B比が45超である比較例9、11、(C)成分の含有量が0.05質量%である比較例10は、いずれも柔軟化作用が「×」であった。
これらの結果から、本発明を適用することで、柔軟化作用をより高められることが確認された。
Claims (3)
- 高級脂肪酸塩を除くアニオン界面活性剤(A)と、カチオン化セルロース(B)と、液体洗浄剤の総質量に対して水不溶性シリコーン(C)0.1〜3質量%とを含有し、前記アニオン界面活性剤(A)/前記カチオン化セルロース(B)で表される質量比が2.5〜25であり、前記カチオン化セルロース(B)/前記水不溶性シリコーン(C)で表される質量比が0.2〜0.8であることを特徴とする、繊維製品用の液体洗浄剤。
- さらに、ノニオン界面活性剤を液体洗浄剤の総質量に対して10〜40質量%含有する、請求項1に記載の繊維製品用の液体洗浄剤。
- 前記水不溶性シリコーン(C)がポリエーテル変性シリコーン及びアミノ変性シリコーンから選ばれる1種以上である、請求項1又は2に記載の繊維製品用の液体洗浄剤。
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