JP6741722B2 - 強化されたスケール制御及び汚れ分散性を有する高アルカリ性物品洗浄洗剤 - Google Patents
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Description
本出願は、米国特許法第119条の下、2013年11月11日に出願された米国仮出願第61/902,483号明細書に基づく優先権を主張するものであり、引用によりその全体が本明細書に含まれる。
本発明は、物品洗浄組成物、及び物品洗浄組成物の使用方法に関する。具体的には、スケールの形成を効果的に抑制及び/又は防止し、汚れの分散を改良する、高いアルカリ性を有する物品洗浄組成物、及び物品洗浄組成物の使用方法に関する。
本発明をより容易に理解できるように、まず特定の用語を定義する。別途定義しない限り、本明細書で用いる全ての専門用語及び科学用語は、本発明の実施形態に属する当業者によって一般に理解されるものと同様の意味を有する。本明細書に記載されているものに対して類似する、変更した、又は均等な多くの方法及び材料を、過度な実験をすることなく本発明の実施形態の実施に用いることができ、好ましい材料及び方法は本明細書に記載されている。本発明の実施形態を記載して特許を請求するにあたり、以下の用語を以下に設定する定義に従って使用する。
本発明の一実施形態によれば、アルカリ性洗剤は、ポリマレイン酸ホモポリマーと、ポリアクリル酸コポリマーと、無水マレイン酸/オレフィンコポリマーとを含むポリマー系を含有する。一側面において、アルカリ性洗剤はポリマー系とアルカリ源とを含み、これらから成り、及び/又は本質的に成る。更なる側面において、アルカリ性洗剤は、ポリマレイン酸ホモポリマー、ポリアクリル酸コポリマー、及び無水マレイン酸/オレフィンコポリマーを含むポリマー系と、アルカリ金属水酸化物及び/又はアルカリ金属炭酸塩とを含み、これらから成り、及び/又はこれらから本質的に成る。更なる実施形態において、本発明の洗剤組成物は、ポリマー系と、アルカリ源と、水と、非イオン性界面活性剤とを含むことができ、これらから成ることができ、及び/又はこれらから本質的に成ることができる。本発明の実施形態は、実質的にリンを含まなくてもよい。更に、実質的にリンを含まない本発明の実施形態は、リン含有洗剤を使用する方法と実質的に同程度の洗浄性能を提供する。
本発明は、少なくとも1つのポリカルボン酸ポリマー、コポリマー及び/又はターポリマーを含むポリマー系を含む。好ましい実施形態において、ポリマー系は、少なくとも2つのポリカルボン酸ポリマー、コポリマー、及び/又はターポリマーを含む。最も好ましい実施形態において、ポリマー系は、少なくとも3つのポリカルボン酸ポリマー、コポリマー、及び/又はターポリマーを含む。特に本発明の適切なポリカルボン酸ポリマーとしては、限定されないが、ポリマレイン酸ホモポリマーと、ポリアクリル酸コポリマーと、無水マレイン酸/オレフィンコポリマーとを含む。
組成物は、有効量の一つ又は複数のアルカリ源を含むことができる。一つ又は複数のアルカリ源の有効量は、pHが約7〜約14の組成物を提供する量であると考えるべきである。特定の実施形態において、洗剤組成物は約7.5〜約13.5を有する。特定の実施形態において、洗剤組成物は約8〜約13を有する。洗浄サイクルの間、使用溶液のpHは約8〜約13である。特定の実施形態において、使用溶液のpHは約9〜11である。洗剤組成物が酵素組成物を含む場合、pHを調整して、酵素組成物の効果に最適なpH範囲を提供してもよい。洗剤組成物中に酵素組成物を含む本発明の特定の実施形態において、最適なpHは約10〜約11である。
いくつかの実施形態において、本発明の組成物は約0質量%〜約15質量%の非イオン性界面活性剤を含む。他の実施形態において、本発明の組成物は、約2質量%〜約10質量%の非イオン性界面活性剤を含む。更に他の実施形態において、本発明の組成物は約5質量%の非イオン性界面活性剤を含む。いくつかの実施形態において、本発明の組成物は約20ppm〜約400ppmの非イオン性界面活性剤を含む。
1.開始剤反応性水素化合物としての、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、及びエチレンジアミンに基づくポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレンブロックポリマー化合物。開始剤の逐次的なプロポキシル化及びエトキシル化から作られるポリマー化合物の例は、BASF社によって製造されている、商品名Pluronic(登録商標)及びTetronic(登録商標)の下で商業的に入手可能である。Pluronic(登録商標)化合物は、エチレンオキシドと、プロピレングリコールの2つのヒドロキシル基にプロピレンオキシドを付加することによって形成される疎水性塩基とを縮合させることによって形成される、二官能基(2つの反応性水素)化合物である。疎水性部分の分子量は約1,000〜約4,000である。次にエチレンオキシドを付加して、最終的な分子量の約10質量%〜約80質量%を構成するよう長さを制御した親水基の間にこの疎水部を挟む。Tetronic(登録商標)化合物は、エチレンジアミンへのプロピレンオキシド及びエチレンオキシドの逐次的な付加から導かれる、四官能性ブロックコポリマーである。プロピレンオキシド水素型の分子量は約500〜約7,000であり;親水性エチレンオキシドを、分子量の約10質量%〜約80質量%を構成するよう付加する。
5.エチレンオキシドをエチレングリコールに付加して所定の分子量の親水性を提供し;次にプロピレンオキシドを付加して、分子の外側(末端)上に疎水性ブロックを得ることによって変性し、本質的に逆転させた、(1)からの化合物。中心に親水部を有する分子量約1,000〜約3,100の疎水性部分は、最終的な分子の10質量%〜約80質量%を構成する。これらの逆転PluronicTMは、BASF社によって商品名PluronicTMR界面活性剤の下で製造されている。同様に、TetronicTMR界面活性剤は、エチレンジアミンに、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドを逐次的に付加することによって、BASF社によって製造されている。中心に親水部を有する分子量約2,100〜約6,700の疎水性部分は、最終的な分子の10質量%〜80質量%を構成する。
7.1959年9月8日に公開されたBrown等の米国特許第2,903,486号明細書のアルキルフェノキシポリエトキシアルカノールであって、下式:
非イオン性界面活性剤の半極性型は、本発明の組成物において有用な他の種類の非イオン性界面活性剤である。一般に、半極性非イオン性のものは高発泡剤及び泡安定剤であり、これらのCIP系への適用が制限されることがある。しかしながら、高発泡洗浄方法のために設計された本発明の組成上の実施形態においては、半極性非イオン性は即時の有用性を有する。半極性非イオン性界面活性剤としては、アミンオキシド、ホスフィンオキシド、スルホキシド、及びこれらのアルコキシル化誘導体が挙げられる。
本発明の多くの実施形態は水を含む。当業者であれば、所望のレベルの水硬度及びグレインを有する所望の水の等級を選択することができる。本発明の組成物が水を含む場合、約0質量%〜約20質量%、好ましくは約0.01質量%〜約15質量%、より好ましくは約1質量%〜約10質量%、最も好ましくは約2.5質量%〜約7.5質量%で含むことができる。使用溶液において、溶液の過半部分が水を含み、好ましくは90質量%を超える、より好ましくは95質量%を超える、そして最も好ましくは99質量%以上の水を含む。
洗剤組成物の成分は、物品洗浄用途における使用に適する様々な機能性成分と、更に組み合わせられることができる。いくつかの実施形態において、洗剤組成物は、洗剤組成物の合計質量の大部分又は更には実質的に全てを形成する、ポリマー系、水、アルカリ源、及び非イオン性界面活性剤を含む。例えば、いくつかの実施形態において、そこに更なる機能性成分はほとんど又は全く処方されない。
任意に、本発明による洗剤組成物及び使用方法は、洗浄組成物の使用溶液の汚れ除去を強化し、再析を防止し、更に泡を低減するための酵素を提供する酵素組成物を含むことができる。酵素組成物の目的は、典型的に汚れた表面で見つかり洗剤組成物によって洗浄水源中へと除去される、付着した汚れ、例えば澱粉又はタンパク質物質を分解することである。酵素組成物は、基材から汚れを除去し、基材表面上への汚れの再析を防止する。酵素は、更なる洗浄及び洗浄作用の利点、例えば消泡性を提供する。本発明による使用溶液の洗浄作用による特定の作用機構に限定されないが、洗剤使用溶液中の酵素は、有益にも汚れの除去、プロテアーゼ酵素を用いた特定のタンパク質の除去を強化し、汚れの再析を防止し、起泡を低減し、例えば洗剤及び酵素組成物の使用溶液における泡高さを低減する。低発泡性洗浄酵素の使用溶液の複合的利点は、物品洗浄用途に使用するための水溜水の長期寿命、並びに物品(及び他の物品)の洗浄の改善の両方を可能にする。
本発明の洗剤組成物は、洗剤組成物の使用溶液へと手動で又は自動的に分配してもよい安定剤(stabilizers)(本明細書において安定剤(stabilizing agent(s))という)を更に含んで、活性低下から酵素を安定化してもよい(すなわち、アルカリ性及び高温の条件下でタンパク質分解活性を保持し又は酵素を保持する)。好ましい実施形態において、安定剤及び酵素は、本発明による洗剤組成物中に直接処方される。洗剤組成物の処方は、使用される特定の酵素及び/又は安定剤に基づいて様々であってもよい。澱粉ベース及び/又はタンパク質ベースの安定剤は、好ましい安定剤である。酵素安定剤を含む実施形態において、安定剤は、澱粉、ポリ糖(poly sugar)、アミン、アミド、ポリアミド、又はポリアミンである。更なる側面において、安定剤は、上記の安定剤のいずれかの組合せでもよい。
一実施形態において、安定剤は第四級窒素基を含む含窒素基を含んで、酵素の安定性を増加させてもよい。好ましい側面において、安定剤はタンパク性物質である。タンパク質又はタンパク性物質としては、カゼイン、ゼラチン、コラーゲン等が挙げられる。一実施形態において、タンパク質安定剤は、約100〜2000ppmの活物質、好ましくは約100〜2000ppmの活物質、又はより好ましくは約100〜1000ppmの活物質の濃度で使用溶液中に存在する。一実施形態において、酵素に対する安定剤の比率は、約10:1〜約200:1、又は約10:1〜約100:1である。
一実施形態において、安定剤は、澱粉ベースの安定剤、及び任意に更なる食品汚れ成分(例えば澱粉ベースの安定剤を変更する脂肪又はタンパク質)を含んでもよい。一側面において、安定剤は、澱粉、多糖類、又はポリ糖である。一実施形態において、澱粉安定剤は、約10〜2000ppmの活物質、好ましくは約100〜2000ppmの活物質、又はより好ましくは約100〜1000ppmの活物質の濃度で使用溶液中に存在する。一実施形態において、酵素に対する安定剤の比率は、約10:1〜約200:1、又は約10:1〜約100:1である。
本発明による安定剤は、独立した存在であってもよく、及び/又は洗剤組成物と組み合わせて処方してもよい。本発明の一実施形態によれば、安定剤は、液体又は固体のいずれかの処方の(酵素を有する又は有しない)洗剤組成物中に処方してもよい。更に、安定剤組成物は、様々な遅延又は制御された放出の処方中に処方してもよい。例えば、固体成型された洗剤組成物は、加熱することなく調製してもよい。代替として、安定剤は、洗剤組成物とは別に、例えば、特定の使用目的、例えば食器洗浄機の洗浄液又は洗浄水に直接添加される。
当業者であれば、本発明による使用に適する酵素組成物のための適切な酵素安定剤及び/又は安定化系、例えば米国特許第7,569,532号明細書、及び米国特許第6,638,902号明細書に記載されているものを確認することができ、これらはその全体が本明細書中に取り入れられる。本発明の一実施形態によれば、酵素安定化系は炭酸塩及び重炭酸塩の混合物を含んでもよく、また、他の成分を含んで特定の酵素を安定させ、又は炭酸塩及び重炭酸塩の混合物の効果を強化若しくは維持することもできる。酵素安定剤は、ホウ素化合物又はカルシウム塩を更に含んでもよい。例えば、酵素安定剤は、ボロン酸、ホウ酸、ボレート、ポリボレート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるホウ素化合物であってもよい。
洗剤組成物はすすぎ補助剤組成物を任意に含むことができ、例えばすすぎ補助剤処方は、固体組成物の他の任意成分と組み合わせた湿潤剤又はシーティング剤を含む。すすぎ補助剤成分は、例えば物品洗浄プロセスにおいて、すすぎ水の表面張力を低減して、シーティング作用を促進し、及び/又はすすぎが終了したあと玉になった水によって生じるスポッティング若しくはストリーキングを防止することができる。シーティング剤の例としては、限定されないが:ホモポリマー、又はブロック若しくはヘテリックコポリマー構造のエチレンオキシド、プロピレンオキシド、又はこれらの混合物から調製されるポリエーテル化合物が挙げられる。そのようなポリエーテル化合物は、ポリアルキレンオキシドポリマー、ポリオキシアルキレンポリマー、又はポリアルキレングリコールポリマーとして知られている。そのようなシーティング剤は、相対的に疎水性の領域と、相対的に親水性の領域とを要し、分子に界面活性剤特性を提供する。すすぎ補助剤組成物を使用する場合、1サイクルにつき約1〜約5ミリリットルで存在することができ、1サイクルは約6.5リットルの水を含む。
本発明において有用な増粘剤としては、アルカリ性系と適合するものが挙げられる。洗剤組成物の粘度は増粘剤の量とともに増加し、粘性組成物は、洗剤組成物を表面に粘着させる用途に有用である。適切な増粘剤としては、処理される表面上に混入残留物を残さないものが挙げられる。一般に、本発明に使用してもよい増粘剤としては、天然ゴム、例えば植物粘液からのキサンタンゴム、グアーゴム、変性グアー、又は他のゴム;多糖類ベースの増粘剤、例えばアルギナート、澱粉、及びセルロースポリマー(例えば、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等);ポリアクリレート増粘剤;並びに親水コロイド増粘剤、例えばペクチンが挙げられる。一般に、本組成物又は方法に使用される増粘剤の濃度は、最終組成物における所望の粘度によって決まる。しかしながら、一般的な指針として、存在する場合、本組成物内の増粘剤の粘度は、約0.1質量%〜約3質量%、約0.1質量%〜約2質量%、又は約0.1質量%〜約0.5質量%である。
洗剤組成物は、様々な染料、臭気物質、例えば香料、及び他の美的強化剤を含んでもよい。染料を含んで組成物の外見を変えてもよく、例えば、あらゆる種類のFD&C染料、D&C染料等である。更なる適切な染料としては、例えば、Direct Blue 86(Miles社)、Fastusol Blue(Mobay Chemical社)、Acid Orange 7(American Cyanamid社)、Basic Violet 10(Sandoz社)、Acid Yellow 23(GAF社)、Acid Yellow 17(Sigma Chemical社)、Sap Green(Keystone Analine and Chemical社)、Metanil Yellow(Keystone Analine and Chemical社)、Acid Blue 9(Hillton Davis社)、Sandolan Blue / Acid Blue 182(Sandoz社)、Hisol Fast Red(Capitol Color and Chemical社)、Fluorescein(Capitol Color and Chemical社)、Acid Green 25(Chiba-Geigy社)、Pylakor Acid Bright Red (Pylam社)等が挙げられる。組成物中に含まれてもよい芳香剤又は香料としては、例えば、テルペノイド、例えばシトロネロール、アルデヒド、例えば、アミルシンナムアルデヒド、ジャスミン、例えばC1S−ジャスミン、又はジャスマル、バニリン等が挙げられる。
洗剤組成物は、表面を明るく又は白くするための漂白剤を任意に含むことができ、洗浄工程の間に典型的に遭遇する条件下で活性ハロゲン種、例えばCl2、Br2、−OCl−、及び/又は−OBr−等を放出することができる漂白化合物を含むことができる。適切な漂白剤の例としては、限定されないが:塩素含有化合物、例えば塩素、次亜塩素酸塩、又はクロラミンが挙げられる。適切なハロゲン放出化合物の例としては、限定されないが:アルカリ金属ジクロロイソシアヌル酸塩、アルカリ金属次亜塩素酸塩、モノクロラミン、及びジクロラミンが挙げられる。封入された塩素源を用いて、組成物中の塩素源の安定性を強化してもよい(例えば、引用により開示が本明細書に含まれる、米国特許第4,618,914号明細書、及び4,830,773号明細書を参照。)。漂白剤は、活性酸素源を含む又は活性酸素源として機能する剤を含んでもよい。活性酸素化合物は活性酸素源を提供するよう作用し、水溶液中に活性酸素を放出することがある。活性酸素化合物は無機、有機、又はこれらの混合物であることができる。適切な活性酸素化合物の例としては、限定されないが:活性化剤、例えばテトラアセチルエチレンジアミンを有する及び有しない、過酸素化合物、過酸素化合物付加体、過酸化水素、過ホウ酸塩、炭酸ナトリウム過酸化水和物、ホスフェート過酸化水素化物、モノ過硫酸カリウム、並びに過ホウ酸ナトリウム一水和物及び四水和物が挙げられる。
洗剤組成物は、殺菌剤(又は抗菌剤)を任意に含むことができる。殺菌剤は抗菌剤としても知られ、材料系、表面などの微生物汚染及び劣化を防止するために用いることができる化学的組成物である。一般に、これらの材料は、フェノール化合物、ハロゲン化合物、第四級アンモニウム化合物、金属誘導体、アミン、アルカノールアミン、ニトロ誘導体、アニリド、有機硫黄及び硫黄−窒素化合物などの化合物を含む特定の分類に入る。
いくつかの実施形態において、洗剤組成物を使用したとき活性酸素と反応して活性化成分を形成する材料を添加することによって、洗剤組成物の抗菌活性又は漂白活性を強化することができる。例えば、いくつかの実施形態において、過酸又は過酸塩が形成される。例えば、いくつかの実施形態において、テトラアセチルエチレンジアミンが洗剤組成物中に含まれ、活性酸素と反応して、抗菌剤として機能する過酸又は過酸塩を形成することができる。活性酸素活性化剤の他の例としては、遷移金属及びそれらの化合物、カルボキシル、ニトリル、若しくはエステル部分を含む化合物、又は本技術分野において知られている他のそのような化合物が挙げられる。一実施形態において、活性化剤としては、テトラアセチルエチレンジアミン;遷移金属;カルボキシル、ニトリル、アミン、又はエステル部分を含む化合物;又はこれらの混合物が挙げられる。いくつかの実施形態において、活性酸素化合物のための活性化剤は、活性酸素と組み合わせて、抗菌剤を形成する。
洗剤組成物は、少量であるが有効量の一つ又は複数の充填材を任意に含むことができ、充填材はそれ自体必ずしも洗浄剤として機能するわけではないが、洗浄剤と協働して組成物全体の洗浄能力を強化することがある。適切な充填材の例としては、限定されないが:硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、澱粉、糖、及びC1〜C10アルキレングリコール、例えばプロピレングリコールが挙げられる。
洗剤組成物は、泡の安定性を低減するための、少量であるが有効量の消泡剤を任意に含むことができる。適切な消泡剤の例としては、限定されないが:シリコーン化合物、例えばポリジメチルシロキサン中に分散したシリカ、脂肪アミド、炭化水素ワックス、脂肪酸、脂肪族エステル、脂肪族アルコール、脂肪酸石鹸、エトキシレート、鉱油、ポリエチレングリコールエステル、及びアルキルリン酸エステル、例えばリン酸モノステアリルが挙げられる。消泡剤に関する議論は、例えば、Martin等に対する米国特許第3,048,548号明細書、Brunelle等に対する米国特許第3,334,147号明細書、Rue等に対する米国特許第3,442,242号明細書に見られ、これらの開示は引用により本明細書中に含まれる。
洗剤組成物は、洗浄溶液中の汚れの懸濁液の維持を促進し、洗浄されている表面上へ除去された汚れが再堆積することを防止することができる更なる抗再析剤を任意に含むことができる。適切な抗再析剤の例としては、限定されないが:脂肪酸アミド、フルオロカーボン界面活性剤、錯リン酸エステル、ポリアクリレート、スチレン無水マレイン酸コポリマー、及びセルロース誘導体、例えばヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースが挙げられる。
洗剤組成物は、更なる安定剤を含んでもよい。適切な安定剤の例としては、限定されないが:ボレート、カルシウム/マグネシウムイオン、プロピレングリコール、及びこれらの混合物が挙げられる。
洗剤組成物は、分散剤を含んでもよい。固体洗剤組成物に使用することができる適切な分散剤の例としては、限定されないが:マレイン酸/オレフィンコポリマー、ポリアクリル酸、及びその混合物が挙げられる。
洗剤組成物は、少量であるが有効量の硬化剤を含んでもよい。適切な硬化剤の例としては、限定されないが:アミド、例えばステアリン酸モノエタノールアミド又はラウリン酸ジエタノールアミド、アルキルアミド、固体ポリエチレングリコール、固体EO/POブロックコポリマー、酸又はアルカリ性の処理プロセスをとおして水溶性にした澱粉、及び冷却すると被加熱組成物に凝固特性を与える様々な無機物が挙げられる。そのような化合物は、洗浄剤及び/又は他の活性成分が固体組成物から長時間にわたって分配されることがあるように、使用の間、水性媒体への組成物の溶解性を変化させることもある。
洗剤組成物は、あらゆる補助剤を含むこともできる。具体的には、洗剤組成物は、組成物に加えることができるあらゆる他の成分のうち、安定剤、湿潤剤、発泡剤、腐食防止剤、殺生物剤、及び過酸化水素を含むことができる。そのような補助剤は、本組成物とともに予め処方することができ、又は本組成物の添加と同時若しくは後でさえ系に添加することができる。洗剤組成物は、用途によって必要に応じて、公知で本組成物の活性を促進することができるあらゆる他の成分を含むこともできる。
洗剤組成物は、更なる界面活性剤を含むこともできる。更なる界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、半極性非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、双性界面活性剤、及びこれらの組合せが挙げられる。
有用な非イオン性界面活性剤は、有機疎水性基及び有機親水性基の存在下によって一般に特徴づけられ、典型的には、有機脂肪族、アルキル芳香族、又はポリオキシアルキレン疎水性化合物と、慣行上エチレンオキシド又はその多水和反応生成物のポリエチレングリコールである親水性アルカリ性酸化物部分との縮合によって製造される。実際は、反応性水素原子を有する、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、又はアミド基を有するあらゆる疎水性化合物と、エチレンオキシド、又はその多水和付加体、又はそのアルコキシレンとの混合物、例えばプロピレンオキシドとの混合物とを縮合させて、非イオン性界面活性剤を形成することができる。あらゆる特定の疎水性化合物と縮合させた親水性ポリオキシアルキレン部分の長さは容易に調整することができ、所望の程度の親水性特性と疎水性特性とのバランスを有する水分散可能又は水溶性の化合物を得ることができる。
1.開始剤反応性水素化合物としての、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、及びエチレンジアミンに基づくポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレンブロックポリマー化合物。開始剤の逐次的なプロポキシル化及びエトキシル化から作られるポリマー化合物の例は、BASF社によって製造されている、商品名Pluronic(登録商標)及びTetronic(登録商標)の下で商業的に入手可能である。Pluronic(登録商標)化合物は、エチレンオキシドと、プロピレングリコールの2つのヒドロキシル基にプロピレンオキシドを付加することによって形成される疎水性塩基とを縮合させることによって形成される、二官能基(2つの反応性水素)化合物である。疎水性部分の分子量は約1,000〜約4,000である。次にエチレンオキシドを付加して、最終的な分子量の約10質量%〜約80質量%を構成するよう長さを制御した親水基の間にこの疎水部を挟む。Tetronic(登録商標)化合物は、エチレンジアミンへのプロピレンオキシド及びエチレンオキシドの逐次的な付加から導かれる、四官能性ブロックコポリマーである。プロピレンオキシド水素型の分子量は約500〜約7,000であり;親水性エチレンオキシドを、分子量の約10質量%〜約80質量%を構成するよう付加する。
5.エチレンオキシドをエチレングリコールに付加して所定の分子量の親水性を提供し;次にプロピレンオキシドを付加して、分子の外側(末端)上に疎水性ブロックを得ることによって変性し、本質的に逆転させた、(1)からの化合物。中心に親水部を有する分子量約1,000〜約3,100の疎水性部分は、最終的な分子の10質量%〜約80質量%である。これらの逆転PluronicTMは、BASF社によって商品名PluronicTMR界面活性剤の下で製造されている。同様に、TetronicTMR界面活性剤は、エチレンジアミンに、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドを逐次的に付加することによって、BASF社によって製造されている。中心に親水部を有する分子量約2,100〜約6,700の疎水性部分は、最終的な分子の10質量%〜80質量%を構成する。
7.1959年9月8日に公開されたBrown等の米国特許第2,903,486号明細書のアルキルフェノキシポリエトキシアルカノールであって、下式:
非イオン性界面活性剤の半極性型は、本発明の組成物において有用な他の種類の非イオン性界面活性剤である。一般に、半極性非イオン性のものは高発泡剤及び泡安定剤であり、これらのCIP系への適用が制限されることがある。しかしながら、高発泡洗浄方法のために設計された本発明の組成上の実施形態においては、半極性非イオン性は即時の有用性を有する。半極性非イオン性界面活性剤としては、アミンオキシド、ホスフィンオキシド、スルホキシド、及びこれらのアルコキシル化誘導体が挙げられる。
また、疎水物質上の電荷が負であるためにアニオンに分類される界面活性剤;又は、分子の疎水性部分が、pHが中性以上に上昇しない限り電荷を有しない界面活性剤(例えばカルボン酸)は、本発明において有用である。カルボキシレート、スルホネート、サルフェート、及びホスフェートは、アニオン性界面活性剤に見られる極性の(親水性の)可溶性基である。これらの極性基と結びつくカチオン(カウンターイオン)のうち、ナトリウム、リチウム、及びカリウムは、水溶性をもたらし;アンモニウム及び置換アンモニウムイオンは、水溶性及び油溶性の両方を提供し;カルシウム、バリウム、及びマグネシウムは、油溶性を促進する。当業者であれば理解するように、アニオンは優れた洗浄界面活性剤であり、従って、強力な洗剤組成物への望ましい添加物である。
R−O−(CH2CH2O)n(CH2)mCO2X (3)
のアルキル又はアルキルアリールエトキシカルボキシレートが挙げられ、式中、RはC8〜C22アルキル基、又は
界面活性剤は、分子のヒドロトロープ部分上の電荷が正である場合、カチオン性として分類される。pHが中性付近又はそれ以下に低下しない限りヒドロトロープは電荷を有しないが、そのときカチオン性となる界面活性剤(例えばアルキルアミン)もまたこの群に含まれる。理論的には、カチオン性界面活性剤は、「オニウム」構造RnX+Y−−を含む任意の構成部分の組合せから合成してもよく、窒素(アンモニウム)、例えばリン(ホスホニウム)、及び硫黄(スルホニウム)以外の化合物を含むことができる。実際は、カチオン性界面活性剤の分野は、窒素カチオンまでの合成のルートが単純で直接的であり、高収率で生成物を与え、より安価に製造できることをおそらく理由として、窒素含有化合物に占められている。
両性(amphoteric)又は両性(ampholytic)界面活性剤は、塩基性親水基及び酸性親水基の両方、並びに有機疎水性基を含む。これらのイオン性物質は、他の種類の界面活性剤について本明細書に記載されている、いずれのアニオン性基又はカチオン性基であってもよい。塩基性窒素基、及び酸性カルボキシレート基は、塩基性親水基、及び酸性親水基として使用される典型的な官能基である。いくつかの界面活性剤において、スルホネート、サルフェート、ホスホネート、又はホスフェートは、負電荷を提供する。
双性界面活性剤は両性界面活性剤の部分集合とみなすことができ、アニオン性電荷を含むことができる。双性界面活性剤は、第二級及び第三級アミン誘導体、複素環式の第二級及び第三級アミン誘導体、又は第四級アンモニウム、第四級ホスホニウム、若しくは第三級スルホニウム化合物の誘導体として広く記載することができる。典型的に、双性界面活性剤としては、正に荷電した第四級アンモニウムイオン、又は場合によってはスルホニウムイオン若しくはホスホニウムイオン;負に荷電したカルボキシル基;及びアルキル基が挙げられる。双性イオンは、分子の等電領域においてほとんど等しい程度にイオン化し、正−負電荷中心間の強い「分子内塩」引力を高めることができる、カチオン性基及びアニオン性基を一般に含む。そのような双性イオン合成界面活性剤の例としては、脂肪族の第四級アンモニウム、ホスホニウム、及びスルホニウム化合物の誘導体が挙げられ、ここで、脂肪族基は、直鎖又は分岐鎖であることができ、脂肪族置換基の1つが8〜18個の炭素原子を含んでおり、1つがアニオン性水溶性基、例えば、カルボキシ基、スルホネート基、サルフェート基、ホスフェート基、又はホスホネート基を含む。
本発明による洗剤組成物の成分の非網羅的で例示的な範囲は、液体洗剤組成物の活性成分の質量パーセントで表2に示す。
洗剤組成物は、限定されないが、物品洗浄(業務用及び消費者用)、食品及び飲料、健康及び布地ケアといった様々な産業に使用することができる。具体的には、洗剤組成物を用いて、様々な表面、例えばセラミックス、セラミックタイル、グラウト、花崗岩、コンクリート、鏡、エナメル表面、金属、例えばアルミニウム、真鍮、ステンレス鋼、ガラス、プラスチック等を安全に洗浄することができる。本発明の組成物を用いて、汚れたリネン、例えばタオル、シート、及び不織布ウェブを洗浄してもよい。このように、本発明の組成物は、自動であるか又は手動であるかを問わず、硬質表面洗剤、洗濯洗剤、オーブン洗剤、ハンドソープ、自動車洗剤、及び物品洗浄用洗剤を処方するのに有用である。本発明の好ましい側面において、洗剤組成物及び使用方法は物品洗浄用途に特に適している。
ACUSOLTM 460NDポリマー:Dow Chemical社から入手可能なマレイン酸/オレフィンコポリマー。
ACUSOL(登録商標)448:Dow Chemical社から入手可能なアクリル酸コポリマー。
ACUSOL(登録商標)425:Dow Chemical社から入手可能なアクリル酸コポリマー。
BELCLENE 200:BWATM Water Additives社から入手可能なポリマレイン酸ホモポリマー。
洗浄タンク体積:53L
すすぎ体積:2.8L
洗浄時間:40秒
すすぎ時間:10秒
装置及び材料:
1.適切な水道に接続したホバートAM−15(Hobart AM-15)物品洗浄機。
2.ラバーン(Raburn)ガラスラック。
3.リビー耐熱ガラスタンブラー、10オンス。
4.キャンブロニューポート(Cambro Newport)プラスチックタンブラー。
5.アルカリ性を滴定するための滴定装置及び試薬。
6.水硬度試験キット。
6個のきれいなガラスタンブラー、及び1個の新しい可塑性タンブラーを集めた。食器洗浄機を適切な水で満たした。水硬度を検査した。値を記録した。タンクヒーターをオンにした。食器洗浄機をオンにし、150〜160°F(約65.6〜71.1℃)の洗浄温度、175〜190°F(約79.4〜87.8℃)のすすぎ温度に達するまで、機械で洗浄/すすぎサイクルを行った。制御装置を設定して、洗浄タンク内に適切な量の洗剤を分配した。滴定して洗剤濃度を検査した。6個のきれいなガラスを対角線上に配置し、1つの可塑性タンブラーを対角線から離してラバーンラック内に配置し(以下の配置についての図を参照)、ラックを食器洗浄機内に入れた。G=ガラスタンブラー、P=プラスチックタンブラーである。
装置及び材料:
1.適切な水道に接続したHobart AM-15物品洗浄機。
2.ラバーン(Raburn)ガラスラック。
3.リビー耐熱ガラスタンブラー、10オンス。
4.キャンブロニューポート(Cambro Newport)プラスチックタンブラー。
5.ホットポイント汚れ(Hot Point Soil)。
6.アルカリ性を滴定するための滴定装置及び試薬。
7.水硬度試験キット。
ビーフシチュー及びホットポイント汚れの50/50の組合せを4000ppmで用いた。汚れは、以下の成分から成るものであった。
−2缶のディンティムーア(Dinty Moore)ビーフシチュー(1360g)
−大きい1缶のトマトソース(822g)
−15.5本のブルーボネット(Blue Bonnet)マーガリン(1746g)
−粉末ミルク(436.4g)
6個のきれいなガラスタンブラー、及び1個の新しい可塑性タンブラーを集めた。食器洗浄機を適切な水で満たした。水硬度を検査した。値を記録した。タンクヒーターをオンにした。食器洗浄機をオンにし、150〜160°F(約65.6〜71.1℃)の洗浄温度、175〜190°F(約79.4〜87.8℃)のすすぎ温度に達するまで、機械で洗浄/すすぎサイクルを行った。適切な量の洗剤を洗浄タンクに加え、所望の洗剤濃度に到達させた。合計4000ppmの食品汚れの適切な量のホットポイント食品汚れを洗浄タンクへと加えた。6個のきれいなガラスを対角線上に配置し、1つの可塑性タンブラーを対角線から離してラバーンラック内に配置し(以下の配置についての図を参照)、ラックを食器洗浄機内に入れた。G=ガラスタンブラー、P=プラスチックタンブラーである。
以下の項目[1]〜[19]に、本発明の実施形態の例を列記する。
[1]
少なくとも1つのポリカルボン酸ポリマー、コポリマー、又はターポリマーを含むポリマー系と;
アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ源と;
非イオン性界面活性剤と;
水と;
を含む、濃縮洗剤であって、
前記洗剤はアルカリ性のpHを有する、濃縮洗剤。
[2]
前記ポリマー系が、少なくとも2つのポリカルボン酸ポリマー、コポリマー、又はターポリマーを含む、項目1に記載の洗剤。
[3]
前記ポリマー系が、少なくとも1つのポリマレイン酸ホモポリマーと、少なくとも1つのアクリル酸コポリマーと、少なくとも1つの無水マレイン酸/オレフィンコポリマーとを含む、項目1に記載の洗剤。
[4]
前記ポリマレイン酸ホモポリマーと、前記アクリル酸コポリマーと、前記無水マレイン酸/オレフィンコポリマーとが約1:1:1〜約3:3:1の比率で存在する、項目3に記載の洗剤。
[5]
前記ポリマレイン酸ホモポリマーが前記ポリマー系の約25質量%〜約55質量%で存在し、前記アクリル酸コポリマーが前記ポリマー系の約25質量%〜約55質量%で存在し、前記無水マレイン酸/オレフィンコポリマーが前記ポリマー系の約5質量%〜約35質量%で存在する、項目1に記載の洗剤。
[6]
前記洗剤組成物が、約0質量%〜約20質量%のポリマー系と、約50質量%〜約99質量%のアルカリ源と、約0質量%〜約15質量%の非イオン性界面活性剤と、約0質量%〜約20質量%の水とを含む、項目1に記載の洗剤。
[7]
前記洗剤がリンを実質的に含まない、項目1に記載の洗剤。
[8]
少なくとも1つのポリマレイン酸ホモポリマー、少なくとも1つのポリアクリル酸コポリマー、及び少なくとも1つの無水マレイン酸/オレフィンコポリマーを含む、約0質量%〜約15質量%のポリマー系と;
約50質量%〜約99質量%のアルカリ金属炭酸塩と;
約0質量%〜約15質量%の非イオン性界面活性剤と;
水と;
を含む、濃縮物品洗浄洗剤であって、
前記洗剤のpHは約7〜約14であり、前記少なくとも1つのポリマレイン酸ホモポリマーと、前記少なくとも1つのポリアクリル酸コポリマーと、前記少なくとも1つの無水マレイン酸/オレフィンコポリマーとの比率が約1:1:1〜約3:3:1である、濃縮物品洗浄洗剤。
[9]
前記ポリマー系が、約25質量%〜約55質量%の前記ポリマレイン酸ホモポリマーと、約25質量%〜約55質量%の前記ポリアクリル酸コポリマーと、約5質量%〜約35質量%の前記無水マレイン酸/オレフィンコポリマーとを含む、項目8に記載の物品洗浄洗剤。
[10]
前記洗剤に含まれるリンが0.5質量%未満である、項目8に記載の物品洗浄洗剤。
[11]
前記ポリマー系のポリマー、コポリマー、及び/又はターポリマーの分子量が約100〜約10,000である、項目8に記載の物品洗浄洗剤。
[12]
前記洗剤が、消泡剤、抗再析剤、漂白剤、酵素、界面活性剤、溶解性調整剤、分散剤、すすぎ補助剤、金属保護剤、安定剤、腐食防止剤、更なる封鎖剤及び/又はキレート剤、香料及び/又は染料、レオロジー調整剤又は増粘剤、ヒドロトロープ又はカプラー、緩衝剤、溶媒、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つの更なる機能性成分を含む、項目8に記載の物品洗浄洗剤。
[13]
項目8に記載の物品洗浄洗剤の使用方法であって、
前記物品洗浄洗剤で使用溶液を形成することと;
表面と前記使用溶液とを接触させることと;
前記使用溶液で前記表面を洗浄することと
を含む、方法。
[14]
前記物品洗浄洗剤がリンを実質的に含まない、項目13に記載の方法。
[15]
前記物品洗浄洗剤が使用溶液中に約200ppm〜約10,000ppm存在する、項目13に記載の方法。
[16]
前記物品洗浄洗剤が使用溶液中に約500ppm〜約4000ppm存在する、項目13に記載の方法。
[17]
前記ポリマー系が使用溶液中に約1ppm〜約500ppm存在する、項目13に記載の方法。
[18]
前記表面が物品である、項目13に記載の方法。
[19]
前記方法が、リン含有洗剤を使用する方法と実質的に同程度の洗浄性能を提供する、項目14に記載の方法。
Claims (9)
- 0.01質量%〜10質量%のポリマー系であって、前記ポリマー系の質量を基準として、35質量%〜47質量%の少なくとも1つのポリマレイン酸ホモポリマーと、35質量%〜47質量%の少なくとも1つのポリアクリル酸コポリマーと、10質量%〜25質量%の少なくとも1つの無水マレイン酸/オレフィンコポリマーとを含む、ポリマー系と;
50質量%〜99質量%の、アルカリ金属炭酸塩を含むアルカリ源と;
非イオン性界面活性剤と;
0.01質量%〜20質量%の水と;
を含む、洗剤であって、
前記洗剤はアルカリ性のpHを有し、
前記少なくとも1つのポリマレイン酸ホモポリマーと、前記少なくとも1つのポリアクリル酸コポリマーと、前記少なくとも1つの無水マレイン酸/オレフィンコポリマーとが、1:1:1〜2:2:1の比率で存在し、
前記少なくとも1つのポリマレイン酸ホモポリマーは200〜2,000の分子量を有し、前記少なくとも1つのポリアクリル酸コポリマーは1,500〜3,500の分子量を有し、前記少なくとも1つの無水マレイン酸/オレフィンコポリマーは7,500〜12,500の分子量を有し、
前記洗剤に含まれるリンが0.5質量%未満である、洗剤。 - 前記洗剤が、75質量%〜99質量%のアルカリ源と、0.01質量%〜15質量%の非イオン性界面活性剤と、0.01質量%〜15質量%の水とを含む、請求項1に記載の洗剤。
- 0.01質量%〜10質量%のポリマー系であって、前記ポリマー系の質量を基準として、35質量%〜47質量%の少なくとも1つのポリマレイン酸ホモポリマー、35質量%〜47質量%の少なくとも1つのポリアクリル酸コポリマー、及び10質量%〜25質量%の少なくとも1つの無水マレイン酸/オレフィンコポリマーを含む、ポリマー系と;
50質量%〜99質量%のアルカリ金属炭酸塩と;
0.01質量%〜15質量%の非イオン性界面活性剤と;
0.01質量%〜20質量%の水と;
を含む、物品洗浄洗剤であって、
前記洗剤のpHは7〜14であり、前記少なくとも1つのポリマレイン酸ホモポリマーと、前記少なくとも1つのポリアクリル酸コポリマーと、前記少なくとも1つの無水マレイン酸/オレフィンコポリマーとの比率が1:1:1〜2:2:1であり、
前記少なくとも1つのポリマレイン酸ホモポリマーは200〜2,000の分子量を有し、前記少なくとも1つのポリアクリル酸コポリマーは1,500〜3,500の分子量を有し、前記少なくとも1つの無水マレイン酸/オレフィンコポリマーは7,500〜12,500の分子量を有し、
前記物品洗浄洗剤に含まれるリンが0.5質量%未満である、物品洗浄洗剤。 - 前記洗剤が、消泡剤、抗再析剤、漂白剤、酵素、界面活性剤、溶解性調整剤、分散剤、すすぎ補助剤、金属保護剤、安定剤、腐食防止剤、更なる封鎖剤及び/又はキレート剤、香料及び/又は染料、レオロジー調整剤又は増粘剤、ヒドロトロープ又はカプラー、緩衝剤、溶媒、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つの更なる機能性成分を含む、請求項3に記載の物品洗浄洗剤。
- 請求項3に記載の物品洗浄洗剤の使用方法であって、
前記物品洗浄洗剤で使用溶液を形成することと;
表面と前記使用溶液とを接触させることと;
前記使用溶液で前記表面を洗浄することと
を含む、方法。 - 前記物品洗浄洗剤が使用溶液中に200ppm〜10,000ppm存在する、請求項5に記載の方法。
- 前記物品洗浄洗剤が使用溶液中に500ppm〜4000ppm存在する、請求項5に記載の方法。
- 前記ポリマー系が使用溶液中に1ppm〜500ppm存在する、請求項5に記載の方法。
- 前記表面が物品である、請求項5に記載の方法。
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