JP6882478B2 - 濃縮界面活性剤組成物 - Google Patents

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Description

本開示は、アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤及びアルコキシル化ポリアルキレンイミンを含む濃縮界面活性剤組成物、及びそのような組成物の製造プロセスに関する。本開示は、そのような濃縮界面活性剤組成物から製造される洗剤組成物、及びそのような洗剤組成物の製造プロセスに、更に関する。
濃縮界面活性剤組成物は、洗濯又は食器用洗剤組成物などの洗剤組成物を製造するのに有用である。それらは高い活性を有するため、比較的効率的に輸送することができる。更に、これらを組み合わせて、他の洗剤成分又は担体で希釈して、所望の活性レベルに達するようにすることができる。
しかしながら、濃縮界面活性剤組成物、特に高比率のアニオン性アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤を含有するものも、粘度及び/又は安定性の課題を提示する可能性がある。そのような組成物の粘度は比較的高く、例えば鉄道車両から又は貯蔵タンクから製造ラインへの組成物の汲み出し又は排水が困難になる可能性がある。組成物は、相分離に悩まされる可能性もあり、それは最終製品における不一致及び/又は審美的問題をもたらし得る。水で希釈しても、アニオン性アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤を含む濃縮組成物は、非常に粘性のある六方晶相を形成する可能性があり、それは加工するのが非常に困難であり得る。
粘度及び/又は安定性の問題に対処するために、有機溶媒を濃縮界面活性剤組成物に添加してもよい。しかしながら、有機溶媒は、最終製品においてあまり性能上の利益をもたらさずにコストを増大させる可能性がある。
比較的高レベルの活性、制限された溶媒レベル、並びに望ましい粘度及び/又は相安定性を有する改良された濃縮界面活性剤組成物が必要とされている。
本開示は、アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤及びアルコキシル化ポリアルキレンイミンポリマーを含む濃縮界面活性剤組成物に関する。
より具体的には、本開示は、組成物の約60重量%〜約69重量%の界面活性剤系であって、界面活性剤系の約70重量%〜約100重量%のアルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤を含む、界面活性剤系と、組成物の約0.1重量%〜約5重量%のアルコキシル化ポリアルキレンイミンと、組成物の約10重量%未満の有機溶媒系と、水と、からなる、濃縮界面活性剤組成物に関する。
本開示は、本明細書に記載の濃縮界面活性剤組成物、及び洗剤補助剤を含む洗剤組成物にも関する。
本開示は、濃縮界面活性剤組成物を製造するプロセスにも関し、そのプロセスは、アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤、アルコキシル化ポリアルキレンイミン、好ましくはアルコキシル化ポリエチレンイミン(PEI)、有機溶媒系、及び水を準備するステップと、以下の割合で成分を組み合わせて濃縮界面活性剤組成物を形成するステップと、を含む:組成物の約60重量%〜約69重量%のアルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤、組成物の約0.1重量%〜約5重量%のアルコキシル化ポリアルキレンイミン、組成物の約10重量%未満の有機溶媒系、及び水。
本開示は、洗剤組成物の製造プロセスにも関し、そのプロセスは、本明細書に記載の濃縮界面活性剤組成物を提供するステップと、濃縮界面活性剤組成物を洗剤補助剤と組み合わせて洗剤組成物を形成するステップと、を含む。
本開示はまた、濃縮界面活性剤組成物の粘度を低減させるためのアルコキシル化ポリアルキレンイミン、好ましくはアルコキシル化PEIの使用にも関し、その組成物は、組成物の約60重量%〜約69重量%のアルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤を含む。
本開示は、アルキルエトキシル化サルフェート界面活性剤(「AES」)などの比較的高濃度のアルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤を含有する、濃縮界面活性剤組成物に関する。ラメラ相AESペーストは、比較的安定した相プロファイルにより、伝統的に使用されている。しかしながら、これらペーストの活性が60%以上に増加するにつれて、ペーストのレオロジープロファイルは著しく増加する傾向がある。
濃縮組成物の粘度及び/又は安定性を改善するために有機溶媒を添加することができるが、溶媒は、典型的には、最終組成物に性能効果を加えることなく、組成物にコストを加える。更に、溶媒が多すぎると、不十分な量の水が存在する場合、安定性の課題をもたらす可能性がある。
AES分子の相安定性の知識は、組成物の約30〜60重量%の濃度で形成される六方晶相、及び溶媒の非存在下で約60%を超えて形成されるラメラ相を示す。六方晶相は、典型的には、高粘度及び固体に近い挙動によって特徴付けられ、ラメラ相は典型的には粘性であるが流動性である。しかしながら、流動性ラメラ相レオロジープロファイルは、鉄道車両などの全ての輸送選択肢に寄与しない場合がある。製品に使用されるときに材料のコストに影響を及ぼすことなく、又は濃縮組成物の安定性に悪影響を及ぼすことなく、これらのラメラペースト相のレオロジーを変更することができることが望ましい。
本開示の組成物は、依然として流動性でありながら、従来から六方晶相にあるものの最高範囲付近の濃度でアルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤を含んでもよい。本組成物の目標粘度は、ラメラ相AES組成物に典型的なものよりも更に低くてもよい。本組成物は、40℃、1s−1で約20,000cps以下、又は約15,000cps(1000cps=1Pa・s)未満の粘度を有し得る。
驚くべきことに、アルコキシル化ポリエチレンイミン(PEI)などのアルコキシル化アルキレンイミンポリマーを、濃縮組成物に添加して、粘度及び/又は安定性の利益を提供することができ、それによって有機溶媒の濃度を低下させることができることが見出された。そのようなポリマーは一般に洗濯洗剤などの最終製品にAESと組み合わせて使用され、有機溶剤よりも洗浄効果などのより高い性能上の利点を提供する。製造プロセスの上流にある可能性のある濃縮組成物にこれらのポリマーを混ぜることにより、製剤スペースを犠牲にしたり不要なコストをかけたりすることなく、最終製品の活性レベルを比較的高く保つことができる。
本開示の濃縮界面活性剤組成物の成分及び諸特性は、以下により詳細に記載される。
本明細書で使用するとき、特許請求の範囲で使用されるときの「a」及び「an」という冠詞は、特許請求又は記載されているもののうちの1つ以上を意味すると理解される。本明細書で使用するとき、「含む(include)」、「含む(includes)」、及び「含んでいる(including)」という用語は、非限定的であることを意味する。本開示の組成物は、本開示の成分を含み、それらから本質的になり、又はそれらからなることができる。
本明細書では、「実質的に含まない(substantially free of)」又は「実質的に含まない(substantially free from)」という用語が使用され得る。これは、指示される材料が最小限の量であり、組成物の一部を形成するように意図的にその組成物に添加されたものでないこと、又は好ましくは、分析的に検出可能な濃度で存在しないことを意味する。それは、指示される材料が意図的に含まれる他の材料のうちの1つの中に不純物としてのみ存在する、組成物を含むことを意味する。指示される材料は、あったとしても、組成物の1重量%未満、又は0.1重量%未満、又は0.01重量%未満、又は更には0重量%の濃度で存在してもよい。
本明細書で使用するとき、「柔軟剤布地ケア組成物」という語句は、布地処理用に設計された組成物及び配合物を含む。かかる組成物は、洗濯洗浄組成物及び洗剤、布地柔軟化組成物、布地強化組成物、布地消臭組成物、予洗い用洗剤(laundry prewash)、洗濯前処理剤、洗濯添加剤、スプレー製品、ドライクリーニング剤若しくは組成物、洗濯すすぎ添加剤、洗浄添加剤、すすぎ後布地トリートメント、アイロン助剤、単位用量配合物、遅延送達配合物、多孔性基材若しくは不織布シート上又は中に含有される洗剤、及び本明細書の教示を考慮すると当業者に明白であり得る他の好適な形態を含むが、これらに限定されない。かかる組成物を、洗濯前処理剤、洗濯後処理剤として使用してもよく、あるいは洗濯動作のすすぎ又は洗浄サイクル中に加えてもよい。
酸形態を有し得る界面活性剤に関して本明細書で使用される場合、「中和された」とは、界面活性剤がナトリウム塩などの塩形態であることを意味する。酸形態を有し得る界面活性剤に関して本明細書で使用される場合、「予め中和された」とは、界面活性剤が、開示される組成物の少なくとも1つの他の成分と組み合わされる前に塩形態であることを意味する。10%水溶液中のそのような(前)中和界面活性剤のpHは、約7以上であってもよい。
本明細書で使用される場合、「等方性」は、透明な混合物(視認できる曇り及び/又は分散粒子を有さない)及び均一な透明な外観を有することを意味する。例えば、本開示の組成物は、染料及び/又は乳白剤の非存在下で、ブランクとして脱イオン水を使用するBeckman DU分光光度計を備えた標準的な10mm光路長キュベットを介して、室温で測定した570nmの波長で、約80%を超える、又は約90%を超える%透過率によって特徴付けることができる。
本明細書で使用するとき、用語「アルコキシ」は、C1〜C8アルコキシ、及びブチレンオキシド、グリシドールオキシド、エチレンオキシド又はプロピレンオキシドなどの繰り返し単位を有するポリオールのC1〜C8アルコキシ誘導体を含むことを意図する。本明細書において、用語「エチレンオキシド」、「プロピレンオキシド」及び「ブチレンオキシド」は、それぞれ、これらの典型的な表記である「EO」、「PO」及び「BO」で示される場合がある。
本明細書で使用される場合、「平均分子量」は、その分子量分布によって決定されるように、重量平均分子量として報告され、それらの製造プロセスの結果として、本明細書に開示されるポリマーは、それらのポリマー部分中に繰り返し単位の分布を含有することができる。
別途記載のない限り、成分又は組成物の濃度は全て、当該成分又は組成物の活性部分に関するものであり、かかる成分又は組成物の市販の供給源に存在し得る不純物、例えば、残留溶媒又は副生成物は除外される。
本明細書における全ての温度は、特に断らない限り、摂氏(℃)を単位とする。特に指示がない限り、本明細書における全ての測定は、20℃及び大気圧下で行う。
本開示の全ての実施形態において、全ての比率(%)は、特に記載のない限り、全組成物の重量に対するものである。特に記載のない限り、全ての比は重量比である。
本明細書の全体を通して記載される全ての最大数値限定は、それよりも小さい全ての数値限定を、かかるより小さい数値限定があたかも本明細書に明確に記載されているかのように含むものと理解すべきである。本明細書の全体を通して記載される全ての最小数値限定は、それよりも高い全ての数値限定を、かかるより高い数値限定があたかも本明細書に明確に記載されているかのように包含する。本明細書の全体を通して与えられる全ての数値範囲は、かかるより広い数値範囲内に含まれるより狭い全ての数値範囲を、かかるより狭い数値範囲があたかも全て本明細書に明示的に記載されているかのように含む。
濃縮界面活性剤組成物
本開示は濃縮界面活性剤組成物に関する。本明細書に記載の組成物は、最終製品を形成するために他の成分と組み合わされることを意図した中間組成物であってもよい。本開示の濃縮界面活性剤組成物は、界面活性剤ペーストと見なされることがある。
濃縮界面活性剤組成物は、以下の成分を含んでもよく、本質的にそれらからなってもよく、又はそれらから成ってもよい:アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤を含み得る界面活性剤系、アルコキシル化ポリアルキレンイミン、有機溶媒系、及び水。これらの成分は、以下により詳細に記載される。
濃縮界面活性剤組成物は、組成物の約60重量%〜約69重量%の界面活性剤系を含むことができ、界面活性剤系は、約70重量%〜約100重量%、又は約80重量%〜約100重量%、又は約90重量%〜約100重量%、又は約95重量%〜約100重量%のアルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤、組成物の約0.1重量%〜約5重量%のアルコキシル化ポリエチレンイミン(PEI)、組成物の約10重量%未満の有機溶媒系、及び水、を含む。組成物は、2つ以下、又は1つ以下の追加成分を含んでもよい。
濃縮界面活性剤組成物は、液体、ゲル、及び/又はペーストの形態であってもよい。典型的には、濃縮界面活性剤組成物は、粒状又は粉末組成物などの固体組成物ではない。濃縮界面活性剤組成物は非微粒子であってもよい。
濃縮界面活性剤組成物は、1s−1及び40℃で測定して、約20,000cps未満、又は約15,000cps未満、又は約10,000cps未満、又は約7,000cps未満の粘度を有することができる。濃縮界面活性剤組成物は、1s−1及び40℃で測定して、約100cps、又は約500cps、又は約1000cps、約20,000cps、又は約15,000cps、又は約10,000cps、又は約7000cpsの粘度を有することができる。比較的低い粘度を有することにより、組成物の輸送、圧送、及び/又は処理を容易にすることができる。例えば、濃縮組成物の粘度は、組成物が鉄道車両から車両の上部又は下部を介して汲み出されるかどうかに影響を及ぼし得る。
濃縮界面活性剤組成物は、相安定性であり、及び/又は透明な外観を有することが望ましい場合があり、そのような組成物は処理がより容易であり、及び/又は最終製品への組み込みがより容易であり得る。濃縮界面活性剤組成物は等方性であってもよく、これは組成物が相安定性であることを示し得る。濃縮界面活性剤組成物は、20℃で2週間後、及び/又は40℃で2週間後に、単相の等方性溶液として残存し得る。濃縮界面活性剤組成物は、少なくとも約80%、又は少なくとも約85%、又は少なくとも約90%、又は少なくとも約95%、又は少なくとも約98%、又は少なくとも約99%の、570nmにおけるパーセント透過率(%T)を有することができる。パーセント透過率は、以下の試験方法のセクションに提供されるパーセント透過率法に従って決定される。
濃縮界面活性剤組成物は、20±2℃で組成物の10%(重量/体積)溶液中でアルカリ性pHを有することができる。濃縮界面活性剤組成物は、20±2℃で組成物の10%(重量/体積)溶液中で8を超える、又は9を超える、又は10を超える、又は11を超えるpHを特徴とすることができる。濃縮界面活性剤組成物は、20±2℃で組成物の10%(重量/容量)溶液中で約9〜約13、又は好ましくは約10〜約13のpHを有することができる。
濃縮界面活性剤組成物は、予備アルカリ度(RA)値によって特徴付けることができる。RAは、洗剤組成物の1%(w/v)溶液を塩酸でpH7.5に滴定することによって決定される洗剤組成物の緩衝能力(g/NaOH/100gの洗剤組成物)の尺度であり、下記の試験方法のセクションにおいて提供される方法に従って決定される。濃縮界面活性剤組成物は、約2未満、又は約1.5未満、又は約1未満、又は約0.8未満の予備アルカリ度によって特徴付けることができる。濃縮界面活性剤組成物は、約0.1、又は約0.3、又は約0.5、約2.0、又は約1.5、又は約1.0、又は約0.8の予備アルカリ度によって特徴付けることができる。そのような予備アルカリ度は、本明細書に記載の組成物のアルカリ性pHを維持するのに役立ち得る。アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤は酸性環境で酸触媒加水分解反応を受けることができるので、そのような界面活性剤を含む組成物が特定の予備アルカリ度を有することが特に望ましい可能性がある。
界面活性剤系
本開示の濃縮界面活性剤組成物は界面活性剤系を含む。濃縮界面活性剤組成物は、組成物の約60重量%〜約69重量%の界面活性剤系を含むことができる。
界面活性剤系は、アニオン性界面活性剤を含むことができる。界面活性剤系のアニオン性界面活性剤は、アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤、直鎖アルキルベンゼンスルホネート界面活性剤、若しくはそれらの混合物を含んでもよく、又はそれらから本質的になってもよい。界面活性剤系は、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、及び/又は両性イオン性界面活性剤を実質的に含まなくてもよい。界面活性剤系は、非イオン性界面活性剤を実質的に含まなくてもよい。
界面活性剤系は、本質的に2つ以下の界面活性剤からなることができる。しかしながら、界面活性剤系は、例えば、原料投入量、加水分解反応生成物、若しくは界面活性剤系の大部分を構成する界面活性剤に関連する他の不純物の小部分、又は他の不純物を含み得ることが認識される。
界面活性剤系中に存在する界面活性剤は、酸形態で部分的に若しくは完全にのいずれかで、又は塩、典型的には水溶性塩として存在してもよい。適切な対イオンとしては、アルカリ金属カチオン又はアンモニウム若しくは置換アンモニウムが挙げられるが、典型的にはナトリウムが挙げられる。界面活性剤は、別々に又は一緒にのいずれかで、濃縮界面活性剤系の他の成分のうちの1つ以上と組み合わされる前に予め中和されてもよい。
アルキルアルコキシル化サルフェート
界面活性剤系は、アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤を含んでもよい。アルキルアルコキシル化界面活性剤は、界面活性剤系の主要部分であってよい。アルキルアルコキシル化界面活性剤は直鎖状、分枝状、又はこれらの組み合わせであってよい。
アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤は、組成物の約60重量%〜約69重量%の量で存在することができる。
アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤は、アルキルエトキシル化サルフェート界面活性剤、アルキルプロポキシル化界面活性剤、又はこれらの混合物、好ましくはアルキルエトキシル化サルフェート界面活性剤であってもよい。アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤は、約1〜約3.5、より好ましくは約1.5〜約3、更により好ましくは約1.8〜約2.5の重量平均アルコキシル化度、好ましくはエトキシル化度を有することができる。
アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤がアルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤の混合物である場合、アルコキシル化度は、混合物の全成分の重量平均アルコキシル化度(重量平均アルコキシル化度)である。重量平均アルコキシル化度の計算において、アルコキシル化基を有さないアルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤成分の重量も含まれるべきである。重量平均アルコキシル化度は、以下の方法で計算される:
重量平均アルコキシ化度=(x1界面活性剤1のアルコキシ化度+x2界面活性剤2のアルコキシ化度+....)/(x1+x2+....)
式中、x1、x2、...は、混合物の各サルフェート化アニオン性界面活性剤のグラム単位の重量であり、アルコキシル化度は、各サルフェート化アニオン性界面活性剤のアルコキシ基の数である。
アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤は、狭い範囲のエトキシル化を有するアルキルエトキシル化界面活性剤であってもよい。アルキルエトキシル化界面活性剤は、アルキルエトキシル化界面活性剤の分布を含むことができ、全アルキルエトキシル化界面活性剤の約7重量%未満が、n≧3を有するアルキルエトキシル化界面活性剤であり、全アルキルエトキシル化界面活性剤の約35重量%未満が、n=0を有するアルキルエトキシル化界面活性剤であり、式中nは界面活性剤中のエトキシレート(EO)基の数(AES)である。
アルキルアルコキシル化サルフェートは、約8〜約18個、又は約10〜約16個の炭素原子、好ましくは約12〜約15個の炭素原子、更により好ましくは約14個若しくは約15個の炭素原子の重量平均アルキル鎖長を有することができる。
アルキルアルコキシル化サルフェートは、約14〜約15個の炭素原子の平均アルキル鎖長、及び約2.3〜約2.7、好ましくは約2.5の平均エトキシル化度を有するアルキルエトキシル化界面活性剤であってよい。アルキルアルコキシル化サルフェートは、炭素数14〜15の重量平均アルキル鎖長及び2.5の重量平均エトキシル化度を有するC45 AE2.5Sであってよい。
アルキルアルコキシル化サルフェートが分枝アルキルアルコキシル化サルフェートである場合、分枝基はアルキルであってよい。アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、環状アルキル基及びこれらの混合物から選択することができる。単一又は複数のアルキル分枝が、本発明の洗剤で使用されるサルフェート化アニオン性界面活性剤を作製するために使用される出発アルコールのヒドロカルビル主鎖に存在し得る。分枝アルキルアルコキシル化サルフェート化アニオン界面活性剤は、アルキルエトキシサルフェートであってよい。
アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤は、様々な鎖長、エトキシル化度及び分枝度で市販されている。市販されているサルフェートとしては、Shell社製のNeodolアルコール、Sasol社製のLial−Isalcheml及びSafol、Procter & Gamble Chemicals社製の天然アルコールをベースにしたものが挙げられる。
直鎖アルキルベンゼンスルホネート
組成物又は界面活性剤系は、直鎖アルキルベンゼンスルホネート界面活性剤(LAS)を含んでもよい。直鎖アルキルベンゼンスルホネート界面活性剤は、組成物の約0重量%〜約15重量%、又は約2重量%〜約15重量%、又は約5重量%〜約12重量%の濃度で存在することができる。
直鎖アルキルベンゼンスルホネート界面活性剤は、約10〜約16個、好ましくは約11〜約13個の炭素原子の重量平均アルキル鎖長を有する。LASの重量平均アルキル鎖長は、約11.8個の炭素であり得る。LASは、酸形態又は塩として、好ましくはナトリウム塩として存在してもよい。
界面活性剤系中のAES対LASの重量比は、約25:1〜約1:1、又は約20:1〜約1.5:1、又は約15:1〜約3:1、又は約10:1〜約5:1、又は約7:1から約6:1の範囲であってもよい。
適切なアルキルベンゼンスルホネート(LAS)は入手可能であり、好ましくは市販の直鎖アルキルベンゼン(LAB)をスルホン化することによって得られる。好適なLABとしては、Sasolによって商標名Isochem(登録商標)として供給されているもの又はPetresaによって商標名Petrelab(登録商標)として供給されているものなどの低2−フェニルLABが挙げられ、他の好適なLABとしては、Sasolによって商標名Hyblene(登録商標)として供給されているものなどの高2−フェニルLABが挙げられる。適切なアニオン性洗浄界面活性剤は、DETAL触媒プロセスによって得られるアルキルベンゼンスルホネートであるが、フッ化水素酸(HF)によって触媒されるものなどの他の合成経路も適切であり得る。
アルコキシル化ポリアルキレンイミン
本開示の濃縮界面活性剤組成物は、アルコキシル化ポリアルキレンイミンポリマーを含んでもよい。アルコキシル化ポリアルキレンイミンは、組成物の約0.1重量%〜約5重量%、又は約0.5重量%〜約4.5重量%、好ましくは約0.75重量%〜約1.5重量%の濃度で組成物中に存在してもよい。
アルコキシル化ポリアルキレンイミンは、直鎖状、分枝状、又はこれらの組み合わせ、好ましくは分枝状であってよい。
典型的には、アルコキシル化ポリアルキレンイミンポリマーは、ポリアルキレンイミン主鎖を含む。ポリアルキレンイミンは、C2アルキル基、C3アルキル基、又はこれらの混合物、好ましくはC2アルキル基を含むことができる。アルコキシル化ポリアルキレンイミンポリマーは、ポリエチレンイミン(「PEI」)主鎖を有してもよい。
アルコキシル化PEIは、エトキシル化前に決定されるように、約400〜約1000、又は約500〜約750、又は約550〜約650、又は約600の重量平均分子量を有するポリエチレンイミン主鎖を含むことができる。
本明細書に記載のポリマーのPEI主鎖は、アルコキシル化前、一般的な実験式を有してもよい:
Figure 0006882478
式中、Bは、分枝によるこの構造の連続を表す。いくつかの態様では、n+mは、8、又は10、又は12、又は14、又は18、又は22以上である。
アルコキシル化ポリアルキレンイミンポリマーは、アルコキシル化窒素基を含む。アルコキシル化ポリアルキレンイミンポリマーは、平均してアルコキシル化窒素当たり、最大約50、又は最大約40個、又は最大約35個、又は最大約30個、又は最大約25個、又は最大約20個のアルコキシレート基を、独立して含むことができる。アルコキシル化ポリアルキレンイミンポリマーは、平均してアルコキシル化窒素あたり、少なくとも約5個、又は少なくとも約10個、又は少なくとも約15個、又は少なくとも約20個のアルコキシレート基を、独立して含むことができる。
アルコキシル化ポリアルキレンイミンポリマー、好ましくはアルコキシル化PEIは、エトキシレート(EO)基、プロポキシレート(PO)基、又はこれらの組み合わせを含むことができる。アルコキシル化ポリアルキレンイミンポリマー、好ましくはアルコキシル化PEIは、エトキシレート(EO)基を含んでもよい。アルコキシル化ポリアルキレンイミンポリマー、好ましくはアルコキシル化PEIは、プロポキシエート(PO)基を含まなくてもよい。
アルコキシル化ポリアルキレンイミンポリマー、好ましくはアルコキシル化PEIは、平均してアルコキシル化窒素あたり、約1〜50個のエトキシレート(EO)基、及び約0〜5個のプロポキシレート(PO)基を含むことができる。アルコキシル化ポリアルキレンイミンポリマー、好ましくはアルコキシル化PEIは、アルコキシル化窒素当たり平均して、約1〜50個のエトキシレート(EO)基を含んでもよく、プロポキシレート(PO)基を含まない。アルコキシル化ポリアルキレンイミンポリマー、好ましくはアルコキシル化PEIは、アルコキシル化窒素あたり平均して、約10〜30個のエトキシレート(EO)基、好ましくは約15〜25個のエトキシレート(EO)基を含むことができる。
適切なアルコキシル化ポリアルキレンイミンポリマーとしては、プロポキシル化ポリアルキレンイミン(例えば、PEI)ポリマーを挙げることができる。プロポキシル化ポリアルキレンイミン(例えば、PEI)ポリマーも、エトキシル化することができる。プロポキシル化ポリアルキレンイミン(例えば、PEI)ポリマーは、内側ポリエチレンオキシドブロック及び外側ポリプロピレンオキシドブロックを有することができ、エトキシル化度及びプロポキシル化度は、特定の制限値を上回りも下回りもしない。ポリエチレンブロック対ポリプロピレンブロックの比(n/p)は、約0.6から、又は約0.8から、又は約1から、最大約10、又は最大約5、又は最大約3であってよい。n/p比率は、約2であり得る。プロポキシル化ポリアルキレンイミンは、約200g/mol〜約1200g/mol、又は約400g/mol〜約800g/mol、又は約600g/molの分子量(アルコキシル化前)を有するPEI主鎖を有することができる。プロポキシル化ポリアルキレンイミンの分子量は、約8,000〜約20,000g/mol、又は約10,000〜約15,000g/mol、又は約12,000g/molであってよい。
適切なプロポキシル化ポリアルキレンイミンポリマーは、以下の構造の化合物を含むことができる:
Figure 0006882478
式中、EOは、エトキシレート基であり、POは、プロポキシレート基である。上記の化合物はPEIであり、EO:POのモル比は10:5(例えば、2:1)である。他の類似の適切な化合物としては、約10:5又は約24:16のモル比で存在するEO及びPO基を挙げることができる。
適切なポリアミンとしては、低分子量、水溶性、及び軽アルコキシル化エトキシル化/プロポキシル化ポリアルキレンアミンポリマーが挙げられる。「軽度アルコキシル化」とは、本発明のポリマーが、窒素あたり、平均約0.5〜約20、又は0.5〜約10のアルコキシル化を意味する。ポリアミンは「実質的に非荷電」であってもよく、これはpH10又はpH7でポリアルキレンアミンポリマーの主鎖中に存在する約40個の窒素毎に約2個以下の正電荷が存在することを意味する。しかしながら、ポリマーの電荷密度はpHと共に変化し得ることが認識されている。
PEI600 EO20などの適切なアルコキシル化ポリアルキレンイミンは、BASF(Ludwigshafen、ドイツ)から入手可能である。
有機溶媒系
本開示の濃縮界面活性剤組成物は有機溶媒系を含むことができる。有機溶媒系は、本開示の組成物における望ましい粘度及び安定性プロファイルに寄与することができる。しかしながら、溶媒は、最終生成物の性能上の利点にほとんど寄与しないので、依然として所望の粘度及び/又は安定性を維持しながら、溶媒系の量をできるだけ少なく保つことが望ましい場合がある。
有機溶媒系は、組成物の約10重量%未満、又は約5重量%未満、又は約1重量%未満の量で存在することができる。濃縮界面活性剤組成物は、組成物の約0重量%〜約10重量%、又は約0重量%〜約5重量%、又は約0重量%〜約1重量%、又は約0重量%の有機溶媒系を含むことができる。濃縮界面活性剤組成物は、有機溶媒系を実質的に含まなくてもよい。
有機溶媒は、存在する場合、少なくとも1つ、又は少なくとも2つ、又は少なくとも3つの有機溶媒を含んでもよい。有機溶媒系は、4つ以下、又は3つ以下、又は2つ以下、又は1つ以下の有機溶媒を含んでもよい。
有機溶媒系は、存在する場合、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロパノールなどの一価アルコール;ジエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール及びジオールなどの二価アルコール(ジオール中に存在するヒドロキシル基は隣接する原子に結合している);ポリエチレングリコールなどのポリアルキレングリコール;グリセリンなどの多価アルコール;アルコキシル化グリセリン、アルコキシル化ジオール、及びこれらの組み合わせ、からなる群から選択される溶媒を含むことができる。有機溶媒系は、グリセリン、エタノール、プロパンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリアルキレングリコール(例えば、PEG4000)、ブタンジオール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される溶媒を含むことができる。
有機溶媒系はプロパンジオールを含んでもよい。有機溶媒系は、プロパンジオール及び少なくとも1つの他の有機溶媒を含んでもよい。有機溶媒系は、プロパンジオール及びジエチレングリコールを含んでもよい。プロパンジオール対ジエチレングリコールの重量比は、約1:2〜約4:1であってよい。あるいは、有機溶媒系は、ジエチレングリコールを実質的に含まなくてもよい。
有機溶媒系は、プロパンジオール及びエタノールを含むことができる。プロパンジオール対エタノールの重量比は、約1:1〜約2.5:1、又は約1.05:1〜約2.11:1、又は約1.5:1〜約2.1:1であってよい。
有機溶媒系は、アミノ官能性有機溶媒を実質的に含まなくてもよい。

本開示の濃縮界面活性剤組成物は、水を含有してもよい。水は、有機溶媒系に加えて界面活性剤系の溶媒として作用することができる。本発明の濃縮組成物を配合する場合、そうでなければ必要であり得る有機溶媒系の一部は、水で置き換えられてもよい。水は、典型的には、ヘビーデューティ液体洗剤組成物などの少なくともいくつかの最終洗剤製品中に存在し、典型的には有機溶媒よりも低コストである。
本開示の濃縮界面活性剤組成物は、バランスをとるための水と共に、本明細書に記載の成分(界面活性剤系、有機溶媒系、及びアルカリ化剤を含む)を含有することができる。本開示の濃縮界面活性剤組成物は、組成物の、約20重量%から、又は約25重量%から、又は約30重量%から、又は約34重量%から、約40重量%まで、又は約38重量%まで、又は約36重量%までの水を含むことができる。
水は、遊離水又は純水として添加されてもよい。いくつかの態様において、水は、他の成分の構成要素として、例えば水酸化ナトリウム又は有機酸の担体として組成物に入る。水は、組成物中の酸の中和から、例えば、酸性型アルキルエトキシル化サルフェート(HAES)又は酸性型LAS(HLAS)からも形成され得ることが理解される。
アルカリ化剤
本開示の濃縮界面活性剤組成物はアルカリ化剤を含んでもよい。濃縮界面活性剤組成物は、約0.5%〜約5.5%のアルカリ化剤を含んでもよい。アルカリ化剤は、界面活性剤を中和するのに十分な濃度で濃縮界面活性剤組成物中に存在してもよい。界面活性剤が中和される場合、それらが予め中和された組成物に入るか、又はアルカリ化剤の添加によって中和されるかに関わらず、少量の過剰なアルカリ化剤が、組成物中に、例えば、濃縮界面活性剤組成物の約0.1重量%〜約1重量%で存在してもよい。
アルカリ化剤は苛性剤であってもよい。適切な苛性剤としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アンモニウム(置換若しくは非置換)水酸化物、又はこれらの混合物を挙げることができる。アルカリ化剤は、アルカリ金属水酸化物、好ましくは水酸化ナトリウムであってよい。
アルカリ化剤は、モノエタノールアミン(MEA)又はトリエタノールアミン(TEA)などのアルカノールアミンであってもよい。
その他の成分
本明細書に記載の濃縮界面活性剤組成物は、典型的には成分の数が限定されるが、適切な場合には他の成分を含んでもよい。適切な成分としては、ポリマー、抗菌剤、他の界面活性剤(分枝状アニオン性界面活性剤及び/又はアミンオキシドを含む)、ヒドロトロープ(クメン硫酸ナトリウムなど)、脂肪酸及び/若しくはそれらの塩、又は前述のいずれかの混合物を挙げることができる。本明細書の濃縮界面活性剤組成物は、脂肪酸を実質的に含まず、好ましくはカルボン酸、及び/又はそれらの塩を含まなくてもよい。
洗剤組成物
本開示の濃縮界面活性剤組成物は、消費者又は施設に販売され、使用されることを意図した最終製品洗剤組成物の製造に有用である。したがって、本開示は洗剤組成物にも関する。本開示の洗剤組成物は、本明細書に記載されるような濃縮界面活性剤組成物、及び洗剤補助剤を含むことができる。
洗剤組成物は、液体、ゲル、粉末、バー、錠剤、パウチ(単一区画又は複数区画)、繊維、ウェブ、又はシートなどの、消費者による最終使用に適した任意の形態を有することができる。洗剤組成物は、液体、ゲル、又はペーストからなる群から選択される形態を有してもよい。洗剤組成物は布地ケア組成物であってもよい。洗剤組成物は、液体洗濯洗剤、ゲル洗剤、液体手洗い食器洗い組成物、洗濯前処理製品、又はこれらの混合物であってもよい。
洗剤組成物は、洗剤組成物の約18重量〜約76重量%の濃縮界面活性剤組成物を含むことができる。洗剤組成物は、洗剤組成物の約10重量%〜約40重量%の界面活性剤を洗剤組成物に提供するのに十分な量の濃縮界面活性剤組成物を含んでもよい。
洗剤組成物は洗剤補助剤を含んでもよい。任意の適切な洗剤補助剤を添加してもよい。洗剤補助剤は、追加の界面活性剤、構造化剤、ビルダー、布地柔軟剤、ポリマー又はオリゴマー、酵素、酵素安定剤、漂白剤系、光沢剤、色相剤、キレート剤、抑泡剤、コンディショニング剤、保湿剤、香料、香料マイクロカプセル、充填剤又は担体、アルカリ性系、pH調整系、緩衝剤、アルカノールアミン、及びこれらの混合物からなる群から選択することができる。
洗剤補助剤は追加の界面活性剤を含むことができる。追加の界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、及びこれらの組み合わせから選択することができる。好適なアニオン性界面活性剤は、追加のLAS又は分枝状アニオン性界面活性剤を含んでもよい。適切な非イオン性界面活性剤は、エトキシル化アルコール界面活性剤を含んでもよい。好適な双性イオン性界面活性剤は、アミンオキシドを含んでもよい。
濃縮界面活性剤組成物の製造プロセス
本開示は、本明細書に開示の濃縮界面活性剤組成物の製造プロセスに関する。そのプロセスは、界面活性剤系、アルコキシル化ポリエチレンイミン(PEI)などのアルコキシル化ポリアルキレンイミン、有機溶媒系、及び水を準備するステップと、以下の割合で成分を組み合わせて、濃縮界面活性剤組成物を形成するステップと、を含むことができる:組成物の約60重量%〜約69重量%のアルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤、組成物の約0.1重量%〜約5重量%のアルコキシル化ポリアルキレンイミン、組成物の10重量%未満の有機溶媒系、及び水。
そのプロセスは、好ましくはナトリウムで予め中和された、予め中和された形態のアルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤及び/又は直鎖アルキルベンゼンスルホネート界面活性剤を準備するステップを含んでもよい。そのプロセスは、アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤及び/又は直鎖アルキルベンゼンスルホネート界面活性剤をアルカリ化剤と組み合わせて、有機溶媒系と組み合わせる前に界面活性剤を予め中和するステップを含んでもよい。組成物は、界面活性剤が予め中和されているものとして提供されているか否かにかかわらず、界面活性剤を中和するのに必要な量を超えて、少量のアルカリ化剤、好ましくは水酸化ナトリウムなどの苛性アルカリ化剤を含むことができる。したがって、濃縮界面活性剤組成物は、濃縮界面活性剤組成物の約0.1重量%〜約1重量%のアルカリ化剤、好ましくは水酸化ナトリウムなどの苛性アルカリ化剤を含むことができる。pHをより厳しく調整することができるように、界面活性剤を予め中和することが望ましい場合がある。
洗剤組成物の製造プロセス
本開示は、洗剤組成物の製造プロセスに関する。洗剤組成物は、液体、ゲル、粉末、バー、錠剤、パウチ(単一区画又は複数区画)、繊維、ウェブ、又はシートなどの、消費者による最終使用に適した任意の形態を有することができる。
プロセスは、本明細書に記載の濃縮界面活性剤組成物を準備するステップと、濃縮界面活性剤組成物を少なくとも1つの補助剤と組み合わせて洗剤組成物を形成するステップと、を含むことができる。
濃縮界面活性剤組成物を提供するステップは、第1の位置で濃縮界面活性剤組成物を調製するステップと、第2の位置に濃縮界面活性剤組成物を輸送するステップと、を含むことができ、組み合わせるステップは第2の位置で行われる。輸送は鉄道車両によって行われてもよい。
本開示の濃縮界面活性剤組成物は、異なる最終用途洗剤組成物に組み込まれ得る界面活性剤中間体として有用である。したがって、本開示は、複数の洗剤組成物の製造プロセスに関し、その方法は、本明細書に記載の濃縮界面活性剤組成物の第1の部分を準備するステップと、第1の部分を第1の洗剤補助剤と組み合わせて第1の洗剤組成物を形成するステップと、本明細書に記載の濃縮界面活性剤組成物の第2の部分を提供するステップと、第2部分を第2の洗剤補助剤と組み合わせて、第1の洗剤組成物とは組成的に異なる第2の洗剤組成物を形成するステップと、を含む。本明細書に記載のプロセスでは、濃縮界面活性剤組成物は、単一のバッチで提供され、次いで第1の部分と第2の部分に分割されてもよいが、必ずしもそうである必要はない。第1の部分と第2の部分は、別個の場所又は別個の時間として製造される別個のバッチとして提供されてもよい。
第2の洗剤組成物は、添加される補助剤、補助剤及び/又は濃縮界面活性剤組成物が添加される相対比率、pH、審美性(色及び/又は香料を含む)、又は任意の他の適切な組成の違いの点で、第1の洗剤組成物と異なってもよい。
アルコキシル化ポリアルキレンイミンの使用
本開示は更に、濃縮界面活性剤組成物の粘度を低減させるための、アルコキシル化ポリアルキレンイミン、好ましくはアルコキシル化PEIの使用に関し、組成物は、組成物の約60重量%〜約69重量%のアルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤を含む。
組み合わせ
本開示の具体的に想到される組み合わせを、ここで以下のアルファベットを付した段落に記載する。これらの組み合わせは、事実上例示的なものであり、制限的であることを意図したものではない。
A.組成物の約60重量%〜約69重量%の界面活性剤系であって、界面活性剤系の約70重量%〜約100重量%のアルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤を含む、界面活性剤系と、組成物の約0.1重量%〜約5重量%のアルコキシル化ポリアルキレンイミンと、組成物の約10重量%未満、好ましくは約5重量%未満の有機溶媒系と、水(及び、任意選択で、アルカリ化剤)と、から本質的になる、濃縮界面活性剤組成物。
B.アルコキシル化ポリアルキレンイミンが、エトキシレート(EO)基、プロポキシレート(PO)基、又はこれらの組み合わせを含む、段落Aに記載の濃縮界面活性剤組成物。
C.アルコキシル化ポリアルキレンイミンがエトキシレート(EO)基を含む、段落A又はBのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
D.アルコキシル化ポリアルキレンイミンが、平均してアルコキシル化窒素あたり、約1〜50個のエトキシレート(EO)基及び約0〜5個のプロポキシレート(PO)基を含む、段落A〜Cのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
E.アルコキシル化ポリアルキレンイミンが、平均してアルコキシル化窒素あたり、約1〜50個のエトキシレート(EO)基を含み、プロポキシレート(PO)基を含まない、段落A〜Dのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
F.アルコキシル化ポリアルキレンイミンが、平均してアルコキシル化窒素あたり、約10〜30個のエトキシレート(EO)基、好ましくは約15〜25個のエトキシレート(EO)基を含む、段落A〜Eのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
G.アルコキシル化ポリアルキレンイミンがアルコキシル化ポリエチレンイミン(PEI)である、段落A〜Fのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
H.アルコキシル化PEIが、エトキシル化前に決定されるとき、約400〜約1000、又は約500〜約750、又は約550〜約650、又は約600の重量平均分子量を有するポリエチレンイミン主鎖を含む、段落A〜Gのいずれかに記載の濃縮組成物。
I.アルコキシル化PEIが、濃縮組成物の約0.5重量%〜約4.5重量%、好ましくは約0.75重量%〜約1.5重量%の濃度で存在する、段落A〜Hのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
J.アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤が、好ましくは約1〜約3.5、より好ましくは約1.5〜約3、更により好ましくは約1.8〜約2.5の平均エトキシル化度を有するアルキルエトキシル化界面活性剤である、段落A〜Iのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
K.アルキルアルコキシル化サルフェートが、約10〜約16個の炭素原子、好ましくは約12〜約15個の炭素原子、更により好ましくは約14個〜約15個の炭素原子の平均アルキル鎖長を有する、段落A〜Jのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
L.アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤が、約14〜約15個の炭素原子の平均アルキル鎖長、及び約2.3〜約2.7、好ましくは約2.5の平均エトキシル化度を有するアルキルエトキシル化界面活性剤である、段落A〜Kのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
M.界面活性剤系が、界面活性剤系の約80重量%〜、又は約90重量%〜、又は約95重量%〜約100重量%、好ましくは約100重量%の、アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤を含む、段落A〜Lのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
N.組成物が、組成物の約10重量%〜約17重量%、好ましくは約12重量%〜約15重量%の有機溶媒系を含む、段落A〜Mのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
O.有機溶媒系が、一価アルコールと、二価アルコールと、ポリアルキレングリコールと、多価アルコールと、アルコキシル化グリセリンと、アルコキシル化ジオールと、これらの組み合わせ、からなる群から選択される溶媒を含む、段落A〜Nのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
P.有機溶媒系が、グリセリン、エタノール、プロパンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリアルキレングリコール、ブタンジオール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される溶媒を含む、段落A〜Oのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
Q.組成物が、40℃で1s1で測定したとき、約20,000cps未満、又は約1000〜約20,000cps、又は約3,000〜約15,000cps、又は約4,000〜約10,000cps、又は約5,000〜約9,000cpsの粘度を有する、段落A〜Pのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
R.組成物が20℃で2週間、及び/又は40℃で2週間の後に単相溶液として残存する、段落A〜Qのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
S.組成物がカルボン酸及び/又はその塩を実質的に含まず、好ましくは脂肪酸及び/又はその塩を実質的に含まない、段落A〜Rのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
T.組成物が、好ましくは8を超える、又は9を超える、又は10を超える、又は11を超えるアルカリ性pHを特徴とする、段落A〜Sのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
U.組成物が、約2未満、又は約1.5未満、又は約1未満、又は約0.8未満の予備アルカリ度を有することを特徴とする、段落A〜Tのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
V.界面活性剤系が、組成物の約2重量%〜約20重量%のアニオン性スルホン化界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホネート界面活性剤、より好ましくは直鎖アルキルベンゼンスルホネート界面活性剤を更に含む、段落A〜Uのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物。
W.段落A〜Vのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物及び洗剤補助剤を含む洗剤組成物。
X.洗剤補助剤が、追加の界面活性剤、構造化剤、ビルダー、布地用柔軟剤、ポリマー又はオリゴマー、酵素、酵素安定剤、漂白剤系、光沢剤、色相剤、キレート剤、抑泡剤、コンディショニング剤、保湿剤、香料、香料マイクロカプセル、充填剤又は担体、アルカリ性系、pH調整系、緩衝剤、アルカノールアミン、並びにこれらの混合物からなる群から選択される、段落Wに記載の洗剤組成物。
Y.段落A〜Vのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物の製造プロセスであって、界面活性剤系、アルコキシル化ポリアルキレンイミン、有機溶媒系、及び水を準備するステップと、以下の割合で成分を組み合わせて濃縮界面活性剤組成物を形成するステップと、を含むプロセス:組成物の約60重量%〜約69重量%の界面活性剤系であって、界面活性剤系の約70重量%〜約100重量%のアルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤と、組成物の約0.1重量%〜約5重量%のアルコキシル化ポリアルキレンイミンと、組成物の約10重量%〜約20重量%の有機溶媒系と、水と、を含む、界面活性剤系。
Z.プロセスが、段落A〜Vのいずれかに記載の濃縮界面活性剤組成物を準備するステップと、濃縮界面活性剤組成物を洗剤補助剤と組み合わせて洗剤組成物を形成するステップと、を含む、段落W〜Xのいずれかに記載の洗剤組成物の製造プロセス。
AA.組成物が、組成物の約60重量%〜約69重量%の界面活性剤系であって、界面活性剤系の約70重量%から、又は約80重量%から、又は約90重量%から、又は約95重量%から約100重量%のアルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤を含む、界面活性剤系、を含む、例えば、段落A〜Vのいずれかに記載のアルコキシル化ポリアルキレンイミン、好ましくは、例えば、段落A〜Vのいずれかに記載の、濃縮界面活性剤組成物の粘度を低減させるための、アルコキシル化PEIの使用。
試験方法
粘度
粘度は、TA Instruments製のAR G2 RheometerなどのRheometerを用いて測定される。粘度は、40mmの2°コーンを使用して10〜60℃の温度範囲で測定される。1〜100s−1の剪断速度は、10あたり5点の対数スケールで測定される。
パーセント透過率
パーセント透過率は、Beckman Coulter DU(登録商標)800などの紫外可視分光計を用いて測定される。標準の10mm光路長キュベットを試料測定に使用し、脱イオン水ブランクと比較する。試料は、染料及び/又は乳白剤の不存在下、20℃±2℃の温度で測定される。
pH
特に明記しない限り、組成物のpHは、20±2℃における組成物の10%水性溶液(重量/体積)のpHとして定義される。pHを±0.01pH単位まで測定することができる任意の計測器が好適である。Orion meters(Thermo Scientific,Clintinpark−Keppekouter,Ninovesteenweg 198,9320 Erembodegem−Aalst,Belgium)又は均等物が、許容可能な計器である。pH計は、カロメル又は銀/塩化銀基準を有する適切なガラス電極を備えていなければならない。例としては、Mettler DB 115が挙げられる。電極は、メーカーが推奨する電解質溶液中で保管する必要がある。
洗剤の10%水溶液は、以下の手順に従って調製される。試料10±0.05グラムを±0.02グラムまで正確に測定できる天秤で計量する。試料は100mLのメスフラスコへ移されて、精製水(水の導電率が<5μS/cmである限り、脱イオン化された及び/又は蒸留された水が好適である)で容量まで希釈されて、十分に混合される。約50mLの得られた溶液をビーカーに注ぎ、温度を20±2℃に調整して、及び、pHをpH計製造業者の標準的な手順に従って測定する。製造業者の指示書は、pHアセンブリを組み立てて較正するために守られなければならない。
予備アルカリ度
本明細書で使用するとき、「予備アルカリ度」という用語は、洗剤組成物の1%(重量/容量)溶液を塩酸によってpH7.5まで(すなわち、以下で定義するような予備アルカリ度を計算するために)滴定することによって決定される、洗剤組成物(g/NaOH/100g洗剤組成物)の緩衝能の尺度である。
gNaOH/100g製品における%アルカリとしての予備アルカリ度(pH7.5まで)=
T×M×40×容量
10x重量xアリコート
T=pH7.5までの滴定量(mL)
M=HClのモル濃度=0.2
40=NaOHの分子量
容量=全容量(すなわち、1000mL)
Wt=製品重量(10g)
アリコート=(100mL)
完全に配合された洗剤組成物の試料10gを小数点第二位まで正確に量り取る。サンプルは、ダストキャビネット内でパスカルサンプラーを使用して取得する必要がある。10gの試料をプラスチック製ビーカーに加え、200mLの二酸化炭素フリーの脱イオン水を加える。撹拌用プレート上で磁性撹拌器を使用し完全に溶解するまで少なくとも15分間150rpmで撹拌する。ビーカーの内容物を、1リットルのメスフラスコに移動し、脱イオン水で1リットルにする。十分に混合し、100mLピペットを使用して、100mL±1mLのアリコートを直ちにとる。±0.01pH単位まで読み取り可能なpH計を使用して、攪拌し、温度を21℃±2℃に確保しつつ、試料のpH及び温度を測定及び記録する。撹拌しながら、pHの測定値が正確に7.5になるまで0.2M塩酸で滴定する。使用した塩酸のミリリットル数を記録する。同様に3回繰り返した平均滴定量をとる。前述した計算を行い、pH7.5にするためのRAを計算する。
下記の例は、事実上例示的なものであり、制限的であることを意図したものではない。
実施例1.濃縮界面活性剤組成物の製造プロセス。
エトキシル化アルコールを準備する。エトキシル化アルコールは既知の方法でサルフェート化されてアルキルエトキシル化サルフェート界面活性剤を形成する。この界面活性剤に、高剪断力で混合しながら、中和ループに、有機溶媒、エトキシル化PEI、水、及び中和剤を添加する。あるいは又は更に、エトキシル化PEIは、追加の高剪断混合工程を用いて、中和ループの後に、代わりに添加されてもよい。
実施例2.粘度比較。
下記のように、様々な濃縮界面活性剤組成物を調製し、そして粘度について評価した。
サンプルの調製。各試料は、適切な量の予め中和されたNa−AES(70〜78%活性)、適用可能な場合予め中和されたNa−LAS(78%活性)、エトキシル化PEI(80%活性)、及び残部水を高速混合容器中で混合することによって調製し、以下に表1〜3に記載の組成物を得た。次いで、サンプルを速度ミキサー内で2400rpmで2分間混合した。次いで、試料を遠心分離器に移し、4400rpmで1時間回転させて、過剰の空気を除去した。
粘度。試料を113μmの初期空隙及び63μmの試験空隙、5分間の平衡時間を用いてARG2マシンでレオロジーについて測定し、様々な温度点で1〜100s−1で剪断した。結果を以下に表1〜3に示す。
原材料:
平均3個のエトキシ基を有するC24AE3S C12〜14アルキルエトキシサルフェート界面活性剤(ナトリウム中和)
平均1.8個のエトキシ基を有するC25AE1.8S C12〜15アルキルエトキシサルフェート界面活性剤(ナトリウム中和)
平均2.5個のエトキシ基を有するC45AE2.5S C14〜15アルキルエトキシサルフェート界面活性剤(ナトリウム中和)
LAS直鎖アルキルベンゼンスルホネート界面活性剤(ナトリウム中和)
PEI 1エトキシル化ポリエチレンイミン(PEI600 EO20、BASF社製)
Figure 0006882478
表1の結果は、濃縮AES組成物の低剪断レオロジーを減少させることへのアルコキシル化PEIの影響を示す。活性成分の総量が約70%に保たれると、アルコキシル化PEIを含む組成物では約1s−1(40℃)での粘度が約70%減少する。
Figure 0006882478
表2の結果は、界面活性剤の混合物(AES及びLAS)を含む濃縮界面活性剤組成物(活性成分:約70%)に対するアルコキシル化PEIの粘度低下の利点を示す。
Figure 0006882478
表3の結果は、AES、LAS、及びアルコキシル化PEIを含む濃縮界面活性剤組成物が、LASを含有しない類似の組成物と比較して20℃で低減された粘度を有することを示している。理論に束縛されることを望むものではないが、AESとLASとの組み合わせは、組成物の融点を低減させ、より低い粘度に起因してより容易に処理することができる組成物を提供すると考えられる。
実施例3.PEI濃度。
66%の総界面活性剤(100%AES)を含有する予め中和された界面活性剤組成物を50℃に加熱し、次いでアルコキシル化PEIポリマー(PEI600 EO20、BASF社製)と様々な量(約0%〜約6%)及び残部水で組み合わせる。オーバーヘッド撹拌を用いてサンプルを撹拌する。次いで、サンプルを60℃に一晩保存することによって脱気する。その後、40cmの2°コーン及びプレート形状のARG2レオメーターを使用して、サンプルをレオロジーについて分析する。40℃で1s−1で測定した粘度対PEIの量に関する結果を以下に表4に示す。
Figure 0006882478
表4に示した結果によって示されるように、本明細書に記載の約0.5%のPEIを有する界面活性剤組成物は、PEIを含まない類似の組成物と比較して40℃で1s−1における粘度が著しく低いことによって、特徴付けられる。更に、データは、レオロジーの観点から、界面活性剤組成物中のPEIの最適量が約1%PEIであることを示している。界面活性剤組成物に約1%を超えるPEIを添加しても、所与の試験条件下で粘度を更に著しく変化させるとは思われない。そうは言っても、1%を超えるPEIは、洗濯洗剤などの最終用途の洗浄組成物における性能を向上させるために望ましい可能性がある。
実施例4.界面活性剤濃度。
実施例3に従って界面活性剤組成物を調製するが、実施例4では、PEIの濃度を一定(約1%)に保ち、界面活性剤の濃度(AES)を変える。粘度の結果を表5に示す。
Figure 0006882478
表5の結果を上記の比較例(例えば、表1、比較例A及びE)と比較することによってわかり得るように、アルコキシル化PEIを有する濃縮AES組成物は、そのようなアルコキシル化PEIを含まない組成物と比較して、40℃で1s−1でより低い粘度を有する。更に、表5に示した結果にわかり得るように、約63%〜約66%のAESを有する組成物、及びアルコキシル化PEIは、特に好ましい(すなわち、低い)粘度、特に約64%AESを有する組成物を示す。
実施例5.ヘビーデューティ液体洗濯洗剤組成物。
本開示にかかる濃縮界面活性剤組成物は、表6に示すように、以下の式によるヘビーデューティ液体洗濯洗剤組成物を製造するために使用される。
Figure 0006882478
洗浄及び/又は処理組成物の総重量に基づく
全ての酵素レベルは、酵素原材料の%として表される。
実施例5の原材料
LASは、Stepan(Northfield,Illinois,USA)又はHuntsman Corpにより供給される、平均脂肪族炭素鎖長がC11〜C12の直鎖アルキルベンゼンスルホネート塩である。HLASは、酸形態である。
AESは、Stepan(Northfield,Illinois,USA)又はShell Chemicals(Houston,TX,USA)により供給される、C12〜14アルキルエトキシ(3)サルフェート、C12〜15アルキルエトキシ(1.8)サルフェート、又はC14〜15アルキルエトキシ(2.5)サルフェートである。
AEは、平均エトキシル化度が6.5のC12〜13、平均エトキシル化度が7のC11〜16、平均エトキシル化度が7のC12〜14、平均エトキシル化度が7のC14−15、又は平均エトキシル化度が9のC12〜14から選択され、全てHuntsman(Salt Lake City,Utah,USA)により供給される。
ASは、Stepan(Northfield,Illinois,USA)により供給されるC12〜14サルフェートである。
HSASは、米国特許第6,020,303号及び同第6,060,443号に開示されているような中鎖分枝アルキルサルフェートである。
12〜14ジメチルヒドロキシエチルアンモニウムクロリドは、Clariant GmbH(Germany)により供給される。
12〜14ジメチルアミンオキシドは、Procter&Gamble Chemicals(Cincinnati,USA)により供給される。
トリポリリン酸ナトリウムは、Rhodia(Paris,France)により供給される。
ゼオライトAは、Industrial Zeolite(UK)Ltd(Grays,Essex,UK)により供給される。
1.6Rケイ酸塩は、Koma(Nestemica,Czech Republic)により供給される。
炭酸ナトリウムは、Solvay(Houston,Texas,USA)により供給される。
アクリル酸/マレイン酸コポリマーは、分子量70,000であり、アクリレート:マレアート比70:30である(BASF(Ludwigshafen,Germany)から供給される)。
PEG−PVAcポリマーは、ポリエチレンオキシド主鎖及び複数のポリ酢酸ビニル側鎖を有する、ポリ酢酸ビニルグラフト化ポリエチレンオキシドコポリマーである。ポリエチレンオキシド主鎖の分子量は、約6000であり、ポリエチレンオキシドとポリビニルアセテートとの重量比は、約40〜60であり、50エチレンオキシド単位当たり1グラフト点を超えない。BASF(Ludwigshafen,Germany)より入手可能である。
エトキシル化ポリエチレンイミンは、−NH当たり20個のエトキシレート基を有する、分子量600g/molのポリエチレンイミンコアである。BASF(Ludwigshafen,Germany)から入手可能である。
双性イオン性エトキシル化四級化サルフェート化ヘキサメチレンジアミンは、国際公開第01/05874号に記載され、BASF(Ludwigshafen,Germany)から入手可能である。
グリース洗浄アルコキシル化ポリアルキレンイミンポリマーは、−NH当たり24個のエトキシレート基と−NH当たり16個のプロポキシレート基とを有する、分子量600g/molのポリエチレンイミンコアである。BASF(Ludwigshafen,Germany)から入手可能である。
カルボキシメチルセルロースは、CP Kelco(Arnhem,Netherlands)により供給されるFinnfix(登録商標)Vである。
アミラーゼ(Natalase(登録商標)、Stainzyme(登録商標)、Stainzyme Plus(登録商標))は、Novozymes(Bagsvaerd,Denmark)により供給され得る。
Savinase(登録商標)、Lipex(登録商標)、Celluclean(商標)、Mannaway(登録商標)、Pectawash(登録商標)、及びWhitezyme(登録商標)はいずれも、Novozymes(Bagsvaerd,Denmark)の製品である。
プロテアーゼは、Genencor International(Palo Alto,California,USA)(例えばPurafect Prime(登録商標))、又はNovozymes(Bagsvaerd,Denmark)(例えばLiquanase(登録商標)、Coronase(登録商標))により供給されるものであってよい。
好適な蛍光増白剤は、例えばTinopal(登録商標)TAS、Tinopal(登録商標)AMS、Tinopal(登録商標)CBS−X、スルホン化亜鉛フタロシアニンであり、BASF(Ludwigshafen,Germany)から入手可能である。
キレート剤は、Dow Chemical(Midland,Michigan,USA)により供給されるジエチレンテトラアミン五酢酸(DTPA)、Solutia(St Louis,Missouri,USA)により供給されるヒドロキシエタンジホスホネート(HEDP);Octel(Ellesmere Port,UK)により供給されるエチレンジアミン−N,N’−ジコハク酸、(S,S)異性体(EDDS)、Thermphosにより供給されるジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸(DTPMP)、又はFuture Fuels(Batesville,Arkansas,USA)により供給される1,2−ジヒドロキシベンゼン−3,5−ジスルホン酸から選択される。
色相剤は、BASF(Ludwigshafen,Germany)により供給されるダイレクトバイオレット9又はダイレクトバイオレット99である。
汚れ遊離剤はRhodia(Paris,France)により供給されるRepel−o−tex(登録商標)PFである。
泡抑制剤疑集体は、Dow Corning(Midland,Michigan,USA)により供給されている。
Acusol 880は、Dow Chemical(Midland,Michigan,USA)により供給される。
TAEDは、Clariant GmbH(Sulzbach,Germany)からPeractive(登録商標)の商標名で供給されているテトラアセチルエチレンジアミンである。
過炭酸ナトリウムは、Solvay(Houston,Texas,USA)より供給される。
NOBSは、Future Fuels(Batesville,Arkansas,USA_より供給されるノナノイルオキシベンゼンスルホネートナトリウムである。
本明細書で開示する寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限られるとして理解されるべきではない。その代わりに、特に指示がない限り、このような寸法はそれぞれ、列挙された値とその値を囲む機能的に同等な範囲との両方を意味することが意図されている。例えば、「40mm」として開示される寸法は、「約40mm」を意味することが意図される。
相互参照される又は関連する全ての特許又は特許出願、及び本願が優先権又はその利益を主張する任意の特許出願又は特許を含む、本願に引用される全ての文書は、除外又は限定することを明言しない限りにおいて、参照によりその全容が本願に援用される。いかなる文献の引用も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとはみなされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献(単数又は複数)と組み合わせたときに、そのような発明全てを教示、示唆又は開示するとはみなされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照することによって組み込まれた文書内の同じ用語の意味又は定義と矛盾する場合、本文書におけるその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。
本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を行うことができる点は当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内に含まれるそのような全ての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲にて網羅することを意図したものである。

Claims (15)

  1. 濃縮界面活性剤組成物であって、
    前記濃縮界面活性剤組成物の60重量%〜69重量%の界面活性剤系であって、前記界面活性剤系の70重量%〜100重量%のアルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤を含む、界面活性剤系と、
    前記濃縮界面活性剤組成物の0.1重量%〜5重量%のアルコキシル化ポリアルキレンイミンと、
    前記濃縮界面活性剤組成物の10重量%未満の有機溶媒系と、
    水と、から本質的にな
    前記濃縮界面活性剤組成物は、洗剤補助剤と組み合わせることにより、洗剤組成物の10重量%〜40重量%の前記界面活性剤系を含む洗剤組成物を製造するために用いられる、濃縮界面活性剤組成物。
  2. 前記アルコキシル化ポリアルキレンイミンが、エトキシレート(EO)基、プロポキシレート(PO)基、又はこれらの組み合わせを含む、請求項1に記載の濃縮界面活性剤組成物。
  3. 前記アルコキシル化ポリアルキレンイミンがエトキシレート(EO)基を含む、請求項1又は2に記載の濃縮界面活性剤組成物。
  4. 前記アルコキシル化ポリアルキレンイミンが、平均してアルコキシル化窒素あたり、1〜50個のエトキシレート(EO)基及び0〜5個のプロポキシレート(PO)基を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の濃縮界面活性剤組成物。
  5. 前記アルコキシル化ポリアルキレンイミンが、平均してアルコキシル化窒素あたり、1〜50個のエトキシレート(EO)基を含み、プロポキシレート(PO)基を含まない、請求項1〜4のいずれか一項に記載の濃縮界面活性剤組成物。
  6. 前記アルコキシル化ポリアルキレンイミンが、平均してアルコキシル化窒素あたり、10〜30個のエトキシレート(EO)基を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の濃縮界面活性剤組成物。
  7. 前記アルコキシル化ポリアルキレンイミンがアルコキシル化ポリエチレンイミン(PEI)である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の濃縮界面活性剤組成物。
  8. 前記アルコキシル化PEIが、エトキシル化前に決定されるとき、400〜1000、又は500〜750、又は550〜650、又は600の重量平均分子量を有するポリエチレンイミン主鎖を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の濃縮界面活性剤組成物。
  9. 前記アルコキシル化PEIが、前記濃縮界面活性剤組成物の0.5重量%〜4.5重量%の濃度で存在する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の濃縮界面活性剤組成物。
  10. 前記アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤が、アルキルエトキシル化サルフェート界面活性剤である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の濃縮界面活性剤組成物。
  11. 前記アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤が、10〜16個の炭素原子の平均アルキル鎖長を有する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の濃縮界面活性剤組成物。
  12. 前記アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤が、14〜15個の炭素原子の平均アルキル鎖長、及び2.3〜2.7の平均エトキシル化度を有するアルキルエトキシル化界面活性剤である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の濃縮界面活性剤組成物。
  13. 前記界面活性剤系が、前記界面活性剤系の80重量%〜100重量%、又は90重量%〜100重量%、又は95重量%〜100重量%の、前記アルキルアルコキシル化サルフェート界面活性剤を含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載の濃縮界面活性剤組成物。
  14. 前記有機溶媒系は、一価アルコール、二価アルコール、ポリアルキレングリコール、多価アルコール、アルコキシル化グリセリン、アルコキシル化ジオール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される溶媒を含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載の濃縮界面活性剤組成物。
  15. 請求項1〜14のいずれか一項に記載の濃縮界面活性剤組成物、並びに洗剤補助剤を含む、洗剤組成物。
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