JPH07504844A - 気泡制御組成物 - Google Patents
気泡制御組成物Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
気泡制御組成物
技 術 分 野
本発明は気泡制御組成物およびそれを含む安定した液体洗剤組成物に関する。
背 景
洗剤工業では、洗濯機における洗浄サイクルの際に形成される気泡の量を制御す
るための物質を洗剤組成物の中に配合するのが一般的になっている。
細かく分散させた形のシリコーン気泡防止剤が特に有効な物質であることが分か
っており、その様な気泡防止剤を含む液体洗剤組成物を長期間貯蔵した場合の、
気泡防止剤の安定性を高める努力がなされている。
しかし、液体洗剤組成物中において、特にイオン強度の高い媒体中でシリコーン
気泡防止剤を細かく分散させ、それを維持するのは困難であることが分かってい
る。
米国特許第4,798,671号では、分散剤および気泡制御剤を予め混合し、
貯蔵安定性を得ることが提案されている。
ここで驚くべきことに、該気泡制御剤に重合体系のラテックスを加えることによ
り、液体洗剤組成物中の気泡制御剤の貯蔵安定性を改良できることが分かった。
本発明により、液体洗剤に配合した時に貯蔵安定性が改良された気泡制御組成物
を提供する。
本発明のもう一つの実施態様により、該気泡制御組成物を含む、安定した液体洗
剤組成物を提供する。
本発明のさらに別の実施態様により、本発明の気泡制御組成物を含む、安定した
液体洗剤組成物の製造方法を提供する。
発明の概要
本発明は、シリコーン気泡防止剤、キャリヤー物質、分散剤および重合体系のラ
テックスを含む、液体洗剤組成物中に配合するための気泡制御組成物を提供する
。
また本発明は、該気泡制御組成物、界面活性剤および所望により他の洗剤成分を
含む、液体洗剤組成物をも提工業界では、用語「シリコーン」は、シロキサン単
位および様々な種類のヒドロカルビル基を含む、分子量が比較的高い様々な重合
体を包含する一般的な用語になっている。一般的に、シリコーン気泡−防止剤は
・、−膜構造−(−5iO−)−
■
を有するシロキサンとして説明できるが、ここで、nは20〜2000であり、
Rは独立してアルキルまたはアリール基である。その様な置換基の例は、メチル
、エチル、プロピ/l/、イソブチル、およびフェニルである。好ましいポリジ
オルガノシロキサンは、トリメチルシリル末端ブロッキング単位を有し、25℃
における粘度が5xlo ts /s−0,1s2/sである、すなわちnの値
が40〜1500であるポリジメチルシロキサンである。
これらの物質は、容易に入手でき、価格が比較的低いので好ましい。
本発明の組成物に有用な好ましいシリコーン気泡防止剤は、上記の種類のアルキ
ル化シロキサンおよび固体シリカの混合物からなる。
固体シリカは、乾式シリカ、湿式シリカ、またはゲル形成技術により製造された
シリカでよい。シリカ粒子は、シリカ上に直接結合するジアルキルシラン基およ
び/またはトリアルキルシラン基またはシリコーン樹脂で処理することにより、
疎水性を付与することができる。好ましい気泡防止剤は、粒子径が10ナノメー
トル〜20ナノメートルで、比表面積が50m27gを超える、疎水性のシラン
化された、最も好ましくはトリメチルシラン化されたシリカを含む。本発明に好
適な気泡制御組成物に使用するシリコーン気泡防止剤は、シリコーン気泡防止剤
の総重量の1〜30重二%、より好ましくは1〜2゜重量%の量のシリカを含み
、シリコーン気泡防止剤の平均粘度が2xlOm /s−0,1s /sである
。好ましいシリコーン気泡防止剤の粘度は、5xlO’″312 /s〜C1,
1s /sである。特に好ましいシリコーン気泡防止剤の粘度は、2x10−2
s2/sまたは4.5xlO−2ya2/sである。
市販されている好適なシリコーン気泡防止剤の例は、Dov Corning製
のQCP2−3329 、QCF2−3421 、Q2−3302である。
シリコーン気泡防止剤は気泡制御組成物中に、気泡制御組成物の2〜20重量%
、好ましくは5〜10重量%の量で存在する。
キャリヤー物質
本発明の気泡制御組成物は、水溶性または水分散性の有機キャリヤー中に分散し
た形のシリコーン気泡防止剤を含む。
好適な有機キャリヤーは非イオン系界面活性剤である。
好ましくは、非イオン系界面活性剤はエトキシル化された界面活性剤である。一
般的に、ここで好適なエトキシル化された非イオン系界面活性剤は、平均エチレ
ンオキシ含有量が界面活性剤の35〜75重量%、特に50〜62.5重量%で
ある。
好適な非イオン系界面活性剤の例としては、アルコール1モルあたり2〜18モ
ルのアルキレンオキシドを含む、直鎖または分枝鎖構造の、8〜24個の炭素原
子を有する第1級または第2級脂肪族アルコールの縮合生成物がある。好ましく
は、脂肪族アルコールは、9〜15個の炭素原子を含み、脂肪族アルコール1モ
ルあたり2〜9、好ましくは3〜8モルのエチレンオキシドでエトキシル化され
ている。平均HLBが9,5〜13.5、特に10〜12.5であるアルコキシ
ル化された非イオン系界面活性剤が最も好ましい。この種の非常に好ましい非イ
オン系界面活性剤は、平均エトキシル化度が2〜9、より好ましくは3〜8であ
るエトキシル化第1級C9−15アルコールである。
キャリヤーは気泡制御組成物中に、気泡制御組成物の総重量に対して30〜95
重量%、好ましくは80〜90重量%の量で存在する。
分散剤
本発明の気泡制御組成物は分散剤を含む。
分散剤は、安定した、好ましくは等方性の洗剤配合物が得られる様に、シリコー
ン気泡防止剤を均一に分散させる、または分散し易くする。分散剤は、液体洗剤
組成物中に配合する前に、シリコーン気泡防止剤と予め混合する。
好適な分散剤には、分子1個あたり8〜20個の炭素原子を有する直鎖または分
枝鎖のアリールフェノールのエチレンオキシド付加物、例えばラウリルポリオキ
シエチレングリコールエーテル、ステアリルポリオキシエチレングリコールエー
テル、セチルポリオキシエチレングリコールエーテル、およびノニルフェノール
ポリオキシエチレングリコールエーテル、およびHLBが約13゜5を超える、
好ましくは約14を超える、直鎖または分枝鎖のモノカルボン酸のエチレンオキ
シド付加物の様な物質がある。好ましくは、その様な付加生成物は、12または
好ましくはそれより少ない炭素原子を含む短い親水性連鎖、および分子1個あた
り約8〜約15個のエチレンオキシド単位を有する。好ましい分散剤の他の例は
、ポリオキシエチレングリコールソルビタンヘキサオレエートまたはポリオキシ
エチレンソルビトールヘキサオレエートの様な、HLB値が14以上であるポリ
オキシエチレングリコールソルビタンエステルまたはポリオキシエチレングリコ
ールソルビトールエステルである。好ましい分散剤の他の例は、脂肪酸のモノ、
ジ、および/またはポリグリセリドおよびナトリウムまたはカルシウムステアロ
イルラクテート、ジグリセロールステアレート、およびソルビタンモノステアレ
ートである。本発明の気泡制御組成物は、1種類の分散剤または少なくとも2種
類の異なった分散剤の混合物を含むことができる。
他の効果的な分散剤は、市販のオキシエチル化された多価アルコールまたはそれ
らの誘導体または活性水素原子を有する類似の化合物、ならびにグリセロールま
たはソルビトールの脂肪酸エステルである。
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムまたはラウリル硫酸ナトリウムの様な陰
イオン系乳化剤も、好ましくは溶剤と共に使用できる。
オキシエチル化脂肪アルコールおよびHLB値が好ましくは約14〜16である
オキシエチル化トリグリセリドの乳化剤混合物が好ましい。
ジメチルポリシロキサンに好ましい溶剤は四量体または三量体のシクロメチコン
(cyc I o■ethicone)である。ここで使用するのに特に好適な
分散剤は、シクロメチコン、およびアルコール1モルあたり約7〜約10モルの
エチレンオキシドでエトキシル化した、特に未反応アルコールおよびモノエトキ
ンル化アルコールを除去したC9−C11直鎖アルコール、およびそれらの混合
物である。
最も好ましい分散剤は、シリコーングリコール共重合体およびシクロメチコン化
合物の混合物である。市販されている該混合物の例は、Dov Corning
製のDC3225Cである。分散液の量は、気泡制御組成物の1〜20重量%、
好ましくは1〜5重二重量ある。
重合体系ラテックス
上記のシリコーン気泡防止剤は、有効であるためには、液体洗剤組成物中に細か
く分散した形で存在する必要がある。しかし、液体洗剤組成物中に存在する気泡
防止剤の粒子は、貯蔵中に凝集する傾向があり、そのために気泡防止剤の効果が
低下する。
本発明により、シリコーン気泡防止化合物の安定性は、シリコーン気泡防止化合
物に少量の重合体系ラテックスを加えることにより改良されることが分がった。
ここで使用する用語「安定性」は、本分中では、シリコーン気泡防止剤が細かく
分散した形態を維持することである。
少量の重合体系ラテックスを加えることにより、シリコーン気泡防止性粒子の癒
着が少なくなり、安定した洗剤配合物を製造することができる。重合体系ラテッ
クスは、界面活性剤マトリックス中に分散した重合体の細かく分割された粒子か
らなる。重合体系ラテックスは主としてフリーラジカルエマルション重合系で低
分子量モノマーを重合させて製造される。
重合体系ラテックスの製造に使用できる好適なモノマーは、スチレン、01〜C
4アルキルのアクリル酸エステル、エチレン、ブタジェン、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、またはそれらの混合物である。
本発明で使用するのに好適な重合体系ラテックスは、ポリスチレンの単独重合体
および共重合体を含むポリスチレン系ラテックスである。その様なポリスチレン
ラテックスの例は、非イオン系界面活性剤溶液中に分散したポリスチレン原料4
026を含むLytron 831として市販されている。
他の好適な重合体系ラテックスは、ブタジェン−スチレン、ブタジェン−アクリ
ロニトリル、ブタジェン−スチレン−アクリロニトリルおよびクロロブレン系の
ラテックスである。
重合体系ラテックス中に存在する重合体は、一般的に粒子径が50〜300ナノ
メートル、好ましくは50〜200ナノメートルである。「粒子径」とはここで
は、実質的に球形の粒子に関しては平均粒子直径、または非球形粒子に関しては
最大直径または寸法を意味する。重合体系ラテックス中に存在する重合体の粒子
径分布は小さい方が好ましい。好ましい粒子径分布は、すべての粒子の80%が
、平均粒子径の80%〜120%の範囲内の粒子径を有する様に選択することが
できる。すべての粒子の90%が、平均粒子径の80%〜120%の範囲内の粒
子径を有するのが最も好ましい。重合体系ラテックスは、気泡制御組成物中に、
気泡制御組成物の1〜40重二%重量ましくは1〜15重量%の量で存在する。
液体洗剤組成物中に存在する重合体系ラテックスの量は、好ましくは洗剤組成物
の総量の0.01〜0.12重量%、より好ましくは0.01〜0,08重置火
である。
製法に関して、気泡制御組成物の化合物は、液体洗剤組成物中に配合する前に予
備混合する。本発明の気泡制御組成物は、シリコーン気泡防止剤、キャリヤー物
質、分散剤および重合体系ラテックスを高ぜん断力ミキサー中で混合することに
より製造される。高ぜん断力混合物は、通常のせん断力混合装置のいずれかを使
用して製造することができる。本発明の気泡制御組成物は、洗剤用添加剤にも配
合できる。その様な添加剤は、通常の洗剤組成物の性能を補足または支援するた
めに使用し、その様な組成物の成分のどれでも含むことができる。
本発明の気泡制御組成物を含む液体洗剤組成物は、気泡制御組成物を洗剤成分と
共に混合することにより製造される。気泡制御組成物を含む液体洗剤組成物は、
様々な比率および割合の洗剤添加剤を有することができる。
液体洗剤組成物中の気泡制御組成物の量は、配合物に必要な気泡プロファイルに
応じて変えることができる。気泡制御組成物の量は、好ましくは洗剤組成物の総
量の0.8〜3.0重量%である。
洗剤成分
本発明の別の実施態様では、洗剤成分と混合した本発明の気泡制御組成物を含む
液体洗剤組成物を提供する。
洗剤成分は、界面活性剤、ビルダーおよび所望により使用する洗剤用添加剤を含
む。本発明の洗剤組成物には、広範囲な界面活性剤を使用することができる。
陰イオン系、非イオン系、両性および双生イオン界面活性剤の代表例およびこれ
らの界面活性剤の品種は、1972年5月23日にNorrjsに公布された米
国特許第3.664.961号に記載されている。
ここでは陰イオン系界面活性剤の混合物が好適であり、特にスルホン酸塩および
硫酸塩の、重量比5:1〜1:2、好ましくは3:1〜2:3、より好ましくは
3:1〜1:1の混合物が好適である。好ましいスルホン酸塩には、アルキル基
に9〜15、特に11〜13個の炭素原子を有するアルキルベンゼンスルホン酸
塩、および脂肪酸が01□〜C18脂肪源、好ましくはC11li〜C18脂肪
源に由来するアルファースルホン化メチル脂肪酸エステルがある。それぞれの場
合に陽イオンはアルカリ金属、好ましくはナトリウムである。好ましい硫酸塩界
面活性剤は、アルキル基中に12〜18個の炭素原子を有するアルキル硫酸塩で
あり、所望により、アルキル基中に10〜20、好ましくは10〜16個の炭素
原子を有し、平均エトキシル化度が1〜6であるエトキシ硫酸塩との混合物であ
る。ここで好ましいアルキル硫酸塩の例は、タロウアルキル硫酸塩、ココナツツ
アルキル硫酸塩、およびC14−15アルキル硫酸塩である。それぞれの場合の
陽イオンはアルカリ金属陽イオン、好ましくはナトリウムである。
本発明で有用な非イオン系界面活性剤の一種類は、平均親水性親油性バランス(
HLB)が8〜17、好ましくは9.5〜13,5、より好ましくは10〜12
,5である界面活性剤を与えるための、エチレンオキシドと疎水性部分の縮合物
である。疎水性(親油性)部分は脂肪族性または芳香族性でよく、特定の疎水性
基と縮合するポリオキシエチレン基の長さは容易に調節でき、親水性および疎水
性部分間の所望のバランスを有する水溶性化合物を得ることができる。
この種の特に好ましい非イオン系界面活性剤は、アルコール1モルあたり3〜8
モルのエチレンオキシドを含む09〜C15第1級アルコールエトキシレート、
特にアルコール1モルあたり6〜8モルのエチレンオキシドを含む014〜C1
5第1級アルコールおよびアルコール1モルあたり3〜5モルのエチレンオキシ
ドを含むc12〜C1412〜C14第1である。
別の種類の非イオン系界面活性剤は、一般式%式%)
(式中、Zはグルコースに由来する部分であり、Rは12〜18個の炭素原子を
含む飽和疎水性アルキル基であり、tは0〜10であり、nは2または3であり
、Xは1,3〜4である。)
のアルキルポリゲルコンド化合物を含み、この化合物は、10%未満の未反応脂
肪アルコールおよび50%未満の短鎖アルキルポリグルコシドを含む。この種の
化合物およびそれらの洗剤における使用は、EP−B 0070077.007
5996および0094118に記載されている。
また、非イオン系界面活性剤としては、式%式%
(式中、R1はHであるか、またはR1はC■−4ヒト0
カルビル、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロピルまたはそれらの混合
物であり、R2はC5−3許 ト“ 0
カルビルであり、Zは、連鎖に直結した少なくとも3個のヒドロキシルを存する
ヒドロカルビル直鎖を有するポリヒドロキシヒドロカルビル、またはそれらのア
ルコキシル化誘導体である。)
のポリヒドロキシ脂肪酸アミド界面活性剤も好適である。
■
好ましくは、Rはメチルであり、R2はC11−15ア ル
キルまたはアルケニル直鎖、例えばココナツツアルキルまたはそれらの混合物で
あり、2は、還元性アミノ化反応でグルコース、フルクトース、マルトース、ラ
クトースの様な還元糖に由来する。
本発明の組成物はさらにビルダー系を含むことができる。ここでは、アルミノケ
イ酸塩材料、ケイ酸塩、ポリカルボン酸塩および脂肪酸、四酢酸エチレンジアミ
ンの様な材料、アミノポリホスホン酸塩の様な金属イオン封鎖剤、特にエチレン
ジアミンテトラメチレンホスホン酸およびジエチレントリアミンペンタメチレン
ホスホン酸を始めとする通常のビルダー系が好適である。明らかに環境上の理由
からそれ程好ましくはないが、リン酸塩ビルダーも使用できる。好適なビルダー
は無機イオン交換材料、一般的に無機水和アルミノケイ酸塩材料、特に水和ゼオ
ライトA、XSBまたはHSの様な水和した合成ゼオライトでよい。他の好適な
無機ビルダー材料は、層状ケイ酸塩、例えば5M5−6 (Hoechst)で
ある。5KS−6は、ケイ酸ナトリウム(Na 51205)からなる結晶性層
状ケイ酸塩である。ここで使用するのに好適なポリカルボン酸塩ビルグーには、
特に水溶性塩の形態のクエン酸、式R−CH(COOH)CH2(COOH)(
式中、RはC好ましくはCアルキルまたはアルケニルであるか、またはRはヒド
ロキシル、スルホスルホキシルまたはスルホン置換基で置換されていることがで
きる。)のコハク酸の誘導体がある。その例としては、ラウリルコハク酸塩、ミ
リスチルコハク酸塩、バルミチルコハク酸塩、2−ドデセニルコハク酸塩、2−
テトラデセニルコハク酸塩がある。コハク酸塩ビルダーは、好ましくはナトリウ
ム、カリウム、アンモニウムおよびアルカノールアンモニウム塩を含む、それら
の水溶性塩の形態で使用する。他の好適なポリカルボン酸塩はオキソジコハク酸
塩および米国特許第4,663,071号に記載されている様な酒石酸塩モノコ
ハク酸および酒石酸塩ジコハク酸である。ここで使用するのに特に好適な脂肪酸
ビルダーは、飽和または不飽和C10−18脂肪酸、ならびに対応するセッケン
である。好ましい飽和物質は、アルキル連鎖中に12〜16個の炭素原子を有す
る。好ましい不飽和脂肪酸はオレイン酸である。液体組成物に好適な別のビルダ
ー系は、ドデセニルコハク酸を基剤とする。
他の好適な水溶性有機塩は、ポリカルボン酸が、2個以下の炭素原子により互い
に分離された少なくとも2個のカルボキシル基を含む、単独重合体または共重合
体酸またはそれらの塩である。この種の重合体はGB−A−1,596,756
号に記載されている。その様な塩の例は、MW2000〜5000のポリアクリ
ル酸エステルおよびそれらの無水マレイン酸との共重合体であり、その様な共重
合体の分子量は20,000〜70,000、特に約40,000である。
洗剤用ビルグー塩は、一般的に組成物の10〜80重量%、好ましくは20〜7
0重量%、最も一般的には30〜60重量%の量で含まれる。
洗剤組成物に使用される他の成分、例えば酵素およびそのための安定剤または活
性剤、汚れ分散剤、汚れ放出剤、光学光沢剤、研磨剤、殺菌剤、変色防止剤、着
色剤、および香料も使用でAる。
本発明の液体組成物は「圧縮形態jにすることもでき、その様な場合、本発明の
液体洗剤組成物は、従来の液体洗剤よりも少ない量の水を含む。
試験方法
加える重合体系ラテックスの安定化効果を評価するために、液体洗剤組成物中に
配合された気泡制御組成物の安定性を、重合体系ラテックスが存在する場合と存
在しない場合で比較する。より詳しくは、ポリジメチルシロキサン/乾式シリカ
の安定性を、ポリスチレンラテックス(Lytron 1lf31)の存在下お
よび不存在下で測定する。試料の安定性を、21℃で様々な貯蔵期間後に測定し
た。
安定性は試料の目視検査により決定した。細かく分散した形のシリコーン気泡防
止剤を含む本発明の液体洗剤組成物は、半透明の外観を有する。シリコーン気泡
防止剤の粒子が癒着することにより、該粒子が凝集し、溶液全体の外観が半透明
から透明に変化する。
下記の実施例は、本発明の組成物を例示するが、本発明の範囲を限定するもので
はない。
下記の組成を有する本発明の液体洗剤組成物を製造する。
洗剤成分全体の重量%
I It
直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩 1015アルキル硫酸塩 4
脂肪酸 510
オレイン酸 4
少量底分 100まで
上記の組成物Iおよび11にそれぞれ気泡制御組成物AおよびB(表1)を追加
した。気泡制御組成物の各成分は予備混合してから液体洗剤組成物に加えた。試
料IA、I B、 IIASIIBの安定性を、21℃で数週間貯蔵した後で測
定した。
表1
結果
たシリコーン気泡防止剤が凝集し始め、貯蔵中に凝固し、透明な液体が形成され
る。重合体系ラテックスが存在する場合、細かく分散したシリコーン気泡防止剤
は液体中に均質に分散したままであり、半透明液体を形成する。
これらの結果から分かる様に、少量のポリスチレン系ラテックスを加えることに
より、液体洗剤組成物中の細かく分散したシリコーン気泡防止剤の安定性が、長
期間保存しても著しく改良される。
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Claims (10)
- 1.シリコーン気泡防止剤、キャリヤー物質、分散剤および重合体系ラテックス を含むことを特徴とする、気泡制御組成物。
- 2.前記重合体系ラテックスがポリスチレン系ラテックスであることを特徴とす る、請求項1に記載の気泡制御組成物。
- 3.キャリヤー物質が非イオン系界面活性剤であることを特徴とする、請求項1 に記載の気泡制御組成物。
- 4.前記非イオン系界面活性剤がエトキシル化非イオン系界面活性剤であること を特徴とする、請求項3に記載の気泡制御組成物。
- 5.分散剤が、シクロメチコン(cyclomethicone)およびシリコ ーングリコール共重合体の混合物であることを特徴とする、請求項1に記載の気 泡制御組成物。
- 6.請求項1〜5のいずれか1項に記載の気泡制御組成物を含むことを特徴とす る洗剤用添加剤。
- 7.請求項1〜5のいずれか1項に記載の気泡制御組成物を含むことを特徴とす る液体洗剤組成物。
- 8.重合体系ラテックスが洗剤組成物全体の0.01〜0.12重量%存在する ことを特徴とする、請求項7に記載の液体洗剤組成物。
- 9.さらに界面活性剤、ビルダーおよび他の所望により使用する洗剤成分を含む ことを特徴とする、請求項7または8に記載の液体洗剤組成物。
- 10.請求項7〜9のいずれか1項に記載の液体洗剤組成物の製造方法であって 、気泡制御組成物の化合物が予備混合されてから、液体洗剤組成物中に配合され ることを特徴とする方法。
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