JP6613034B2 - 液体洗浄剤組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
一方で、製造者は液体洗浄剤組成物の製造直後や出荷時に、粘度が意図した粘度であるかを確認する試験を行っている。製造直後と出荷時点の液体洗浄剤組成物の粘度が変わることは、製造管理の点で好ましくない。しかしながら、高い温度で冷却を止めて製造した構造化システムを使用して製造した液体洗浄剤組成物の粘度が経時で変化し、製造直後と出荷時点の粘度が変わることから、製造管理しにくい課題を見出した。また、特許文献1及び特許文献2共に、特定の高い温度範囲で冷却を止めた構造化システムを用いて、液体洗浄剤組成物製造する記載はない。硬化ヒマシ油を含有する液体洗浄剤組成物の製造直後の粘度が経時で変化する課題を示唆する記載はない。
以下、液体組成物(1)に含まれる各成分について説明する。また、工程1、及び工程2について説明する。
(A)成分は結晶性の脂肪酸グリセリドである。結晶性とは、前記の示差走査熱量測定での昇温時に吸熱ピークが検出される性質を有するものをいう。(A)成分は、界面活性剤と水とを含有する液体組成物にチキソトロピー性を付与する効果が高い点で、脂肪族アシル基中に水酸基を有する結晶性の脂肪酸グリセリドが好ましく、水素原子の1つ以上が水酸基で置換された炭素数14以上、18以下の脂肪族アシル基を有する結晶性の脂肪酸グリセリドがより好ましい。脂肪族アシル基中に水酸基を有することで、(A)成分同士の分子間水素結合により、(A)成分の結晶成長が促進される。また、脂肪酸グリセリドは最大で3つの脂肪族アシル基を有することが出来る。全脂肪酸グリセリドのアシル基の平均の数は、結晶形成が促進される点より1以上であり、好ましくは2以上であり、より好ましくは2.5以上である。結晶の保存安定性の点より最も好ましくは3である。また、脂肪酸グリセリドのよう素価は、より均一な結晶を生成することで、液体洗浄剤組成物の低せん断時の粘度をより高める点で、5g−I2/100g以下であることが好ましく、4以下がより好ましく、3以下がより好ましく、2以下がより好ましい。よう素価はJIS K 0070:1992(化学製品の酸価,けん化価,エステル価,よう素価,水酸基価及び不けん化物の試験方法)に記載の方法に従って求めることが出来る。(A)成分としては、液体洗浄剤組成物にチキソトロピー性を付与しやすい点で、硬化ヒマシ油又は水添ヒマシ油を使用することが好ましい。
(A)成分は少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
(B)成分はアニオン界面活性剤である。(B)成分としては、カルボン酸塩基を有するアニオン界面活性剤、スルホン酸塩基を有するアニオン界面活性剤、硫酸エステル塩基を有するアニオン界面活性剤、炭素数2以上、3以下のオキシアルキレン基及び硫酸エステル塩基を有するアニオン界面活性剤、リン酸エステル塩基を有するアニオン界面活性剤が挙げられる。前記のアニオン界面活性剤は炭素数10以上、20以下の脂肪族炭化水素基を有することが、(A)成分の乳化分散性の向上の点から好ましい。アニオン界面活性剤は、(A)成分の乳化分散性の向上、又は(A)成分の一次粒子を析出させ易くする点より、炭素数10以上、20以下の脂肪族炭化水素基及びスルホン酸塩基を有するアニオン界面活性剤が好ましい。炭素数10以上、20以下の脂肪族炭化水素基及びスルホン酸塩基を有するアニオン界面活性剤の具体例としては、アルキル基が炭素数10以上、20以下の脂肪族アルキル基であるアルキルベンゼンスルホン酸塩、炭素数10以上、20以下の一級又は二級アルカンスルホネート塩を有するアニオン界面活性剤から選ばれる1種以上の化合物が挙げられる。本発明の液体洗浄剤組成物の低せん断時の粘度を高くできる点より、アルキル基が炭素数10以上、16以下の脂肪族アルキル基であるアルキルベンゼンスルホン酸塩を有するアニオン界面活性剤がより好ましい。
(B)成分は少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
水に特段の制限はないが、水道水、蒸留水及びイオン交換水から選ばれる水が使用できる。本発明の液体組成物(1)中の水の配合量は、(A)成分、(B)成分、下記の(C)成分、及び下記の任意成分の合計量の残部でよいが、一次粒子を析出させ易くする点より、70質量%以上、そして95質量%以下の量で使用することが出来る。
(C)成分はノニオン界面活性剤である。ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレン基を有するノニオン界面活性剤、アルキルポリグリコシド、アルキルグリセリルエーテルが挙げられる。(C)成分としては、ポリオキシアルキレン基を有するノニオン界面活性剤が好ましく、具体的には、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンアルケニルアミン、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックポリマーが挙げられる。中でも、(A)成分の水への分散性に優れる点より、(C)成分はポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルが好ましい。オキシアルキレン基としては炭素数2以上、3以下のオキシアルキレン基が挙げられる。具体的にはオキシエチレン基、オキシプロピレン基が好ましい。(A)成分の水への分散性の向上の点で、オキシアルキレン基の平均付加モル数は、5以上が好ましく、6以上がより好ましく、7以上がさらに好ましく、そして20以下が好ましく、18以下がより好ましく、16以下がさらに好ましく、14以下がよりさらに好ましく、12以下が最も好ましい。前記のアルキル基としては、脂肪族アルキル基が好ましく、アルケニル基は脂肪族アルケニル基が好ましい。(A)成分の水への分散性の向上の点で、脂肪族アルキル基又は脂肪族アルケニル基の炭素数は、8以上が好ましく、10以上がより好ましく、12以上がさらに好ましく、そして18以下が好ましく、16以下がより好ましく、14以下がさらにより好ましい。
(C)成分は少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の液体組成物(1)中には、任意成分として、有機溶媒、1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オン等の防腐剤、無機塩及び炭素数8以下の有機塩から選ばれる電解質等も適宜配合することができる。
本発明の工程1は、前記(A)成分を1質量%以上、5質量%以下、(B)成分、及び水を含有する液体組成物(1)を、(A)成分の示差走査熱量測定での昇温時に最も高い温度に検出される吸熱ピークの頂点の温度(T1)より高い温度で混合して混合物1を得る工程である。混合物1は、(A)成分の乳化物を含むものである。工程1において、混合する前の(A)成分、(B)成分及び水の温度には、特に制限はない。
・サンプルの調整
測定サンプル:(A)成分10mgを蓋付アルミニウムパンに入れ蓋で封をしたもの
リファレンス:中身を入れずにそのまま蓋をしたアルミニウムパン
・測定方法
TAインスルメント社製DSC(Q2000)にサンプルとリファレンスをセットする。30℃から95℃まで5℃/分で昇温し、95℃で5分間定温保持した後、25℃まで1℃/分で降温した後、2℃/分で95℃まで昇温する。2回目の昇温時に、最も高い温度に検出される吸熱ピークの頂点の温度を(A)成分の温度(T1)とする。図1に(A)成分の典型的なDSCチャートを示す。
(1)溶融状態にある(A)成分と、(B)成分と水を含み、(A)成分の示差走査熱量測定での昇温時に最も高い温度に検出される吸熱ピークの頂点の温度(T1)より高い温度にある液体組成物(1)を混合し、(A)成分の乳化物を含む混合物1を得る工程。
(2)溶融状態にある(A)成分と、(B)成分と水を含み、(A)成分の示差走査熱量測定での昇温時に最も高い温度に検出される吸熱ピークの頂点の温度(T1)以下の温度にある液体組成物(1)を、この温度が前記の温度(T1)より高い温度になるように加熱しながら混合し、(A)成分の乳化物を含む混合物1を得る工程。
(3)溶融状態にない(A)成分と、(B)成分と水を含み、(A)成分の示差走査熱量測定での昇温時に最も高い温度に検出される吸熱ピークの頂点の温度(T1)より高い温度にある液体組成物(1)を、この温度が前記の温度(T1)より高い温度になるように加熱しながら混合し、(A)成分の乳化物を含む混合物1を得る工程。
(4)溶融状態にない(A)成分と、(B)成分と水を含み、(A)成分の示差走査熱量測定での昇温時に最も高い温度に検出される吸熱ピークの頂点の温度(T1)以下の温度にある液体組成物(1)を、この温度が前記の温度(T1)より高い温度になるように加熱しながら混合し、(A)成分の乳化物を含む混合物1を得る工程。
工程2は、工程1で得られた混合物1を、40℃以上、(A)成分の示差走査熱量測定の昇温時に最も低い温度に検出される吸熱ピークの頂点の温度(T2)より低い温度に冷却し混合物2を得る工程である。
・サンプル調整
測定サンプル:(A)成分10mgを蓋付アルミニウムパンにいれ蓋で封をしたもの
リファレンス:中身を入れずにそのまま蓋をしたアルミニウムパン
・測定方法
TAインスツルメント社製DSC(Q2000)にサンプルとリファレンスをセットする。室温から95℃まで5℃/分で昇温、95℃で5分間保持した後、25℃まで1℃/分で降温後、2℃/分で95℃まで昇温する。2回目の昇温時に、最も低い温度に検出される吸熱ピークのピークトップ位置を温度(T2)とする。図1に(A)成分の典型的なDSCチャートを示す。
本発明の混合物2は、液体組成物(1)を、工程1、及び2で処理することによって得られる。混合物2中の(A)成分、(B)成分及び水の含有量は、前記液体組成物(1)と同じである。工程1、及び2で処理中に一部の水が揮発した結果、混合物2中の(A)成分及び(B)成分の含有量が変化した場合、これらがもとの含有量になるように、混合物2に水を加えて適宜調整することができる。
本発明の液体組成物(2)は、界面活性剤及び水を含有し、衣料などに対する洗浄効果を有する、液体洗浄剤組成物である。
工程3は、工程2により得られた40℃以上、(A)成分の示差走査熱量測定の昇温時に最も低い温度に検出される吸熱ピークの頂点の温度(T2)より低い温度下にある混合物2を用い、この混合物(2)と、界面活性剤及び水を含有する液体組成物(2)とを混合し、液体洗浄剤組成物を得る工程である。
液体洗浄剤組成物中の(A)成分の含有量は、0.03質量%以上、0.7質量%以下である。液体洗浄剤組成物中の(A)成分の含有量は、液体洗浄剤組成物の増粘効果の点より、0.04質量%以上が好ましく、0.05質量%以上がより好ましく、0.1質量%以上がさらに好ましい。液体洗浄剤組成物中の(A)成分の含有量は、製造コストの点より、0.6質量%以下が好ましく、0.5質量%以下がより好ましく、0.3質量%以下がさらに好ましい。
粘度の変化率(%)=〔(30分後の粘度−8日後の粘度)の絶対値/30分後の粘度〕×100
<(A)成分>
硬化ヒマシ油(よう素価:1.5g-I2/100g)、前記工程2に記載の方法で測定した、(A)成分の示差走査熱量測定での昇温時に最も高い温度に検出される吸熱ピークの頂点の温度(T1)は87℃であり、(A)成分の示差走査熱量測定の昇温時に最も低い温度に検出される吸熱ピークの頂点の温度(T2)は68℃であった。
<(B)成分>
直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム:花王(株)製(アルキル基の炭素数が12〜14の化合物、純分98%、残りは水)
<水>
イオン交換水
<液体組成物(2)>
・界面活性剤(花王(株)製)
アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム:アニオン界面活性剤、アルキル基の炭素数が12〜14の化合物 16質量%
ポリオキシエチレンラウリルエーテル:ノニオン界面活性剤、ポリオキシアルキレン基において、オキシエチレン基の平均付加モル数は10モル 11質量%
ラウリン酸:下記に示す液体洗浄剤組成物のpHでは、カルボキシル基が解離しているため、アニオン界面活性剤 0.8質量%
N−ステアロイルアミノプロピル−N,N−ジメチルアミン:下記に示す液体洗浄剤組成物のpHではアミノ基が中和されているため、カチオン界面活性剤 3質量%
・pH調整剤:クエン酸 0.8質量%、水酸化ナトリウム 3質量%
・ハイドロトロープ剤:p−トルエンスルホン酸 3質量%
・還元剤:亜硫酸ナトリウム 0.05質量%
・溶剤:ジエチレングルコールモノブチルエーテル 3質量%、エタノール 3質量%
・防腐剤:プロキセルBDN 0.05質量%
・水:イオン交換水 56.3質量%
下記に示す工程1、任意の工程A、及び工程2を行うことで、実施例1の混合物2を得た。さらに、工程3を行うことで、実施例1の液体洗浄剤組成物を得た。
<工程1>
スチーム又は冷却水(5℃)の導入が可能なジャケットを配合槽の外壁に配置した、配合適正容量が200kgのステンレス製の配合槽を用意した。当該配合槽の底に内容物の取り出し用の口を設置し口に取り付けられた配管の途中にロータリー型のポンプが配置され、次いでスパイラル型の熱交換機が配置され、配管の出口が配合槽の上部にとりつけられた配合槽内の内容物を循環しながら冷却する装置を配置した。熱電対型温度計を配合槽の底に設置されている
5.8kg(2.9重量%)の硬化ヒマシ油、23.3kg(11.7重量%)のアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、及び170.8kg(85.4重量%)の25℃のイオン交換水を投入した。撹拌中心軸から撹拌羽根の先端までの長さが200mmの撹拌翼が4枚付いたパドル型撹拌翼を2段上下に配置し、3.4m/sで攪拌しながら、内容物の温度が95℃になるまで、ジャケットにスチームを流し加熱した。内容物の温度が95℃に達した後15分間撹拌し、硬化ヒマシ油の乳化物である混合物1を得た。
工程1で得られた混合物1の温度が73℃になるまで、1℃/分の速度で熱交換器で循環しながら冷却した。73℃に到達した時間から、60分間、内容物の温度が73℃±1℃の温度範囲になるように調節した。
73℃の混合物1の温度が60℃に到達するまで、熱交換器を通して1℃/分の速度で冷却し、混合物2を得た。
300mLのガラス製ビーカーに長さ5cmの棒状のテフロン(登録商標)製スターラーピースを入れ、前記液体組成物(2)の各成分を投入し、0.15m/sで撹拌しながら、内容物の温度が60℃になるまでウォーターバスで加温した。内容物の温度が60℃に到達後、更に15分間撹拌した後に25℃に冷却し、液体組成物(2)を得た。
<工程3>
100mLのガラス製ビーカーに、前記液体組成物(2)45g(25℃)(90質量%)を投入し、次いで長さ3.5cmの棒状のテフロン(登録商標)製スターラーピースを入れた。マグネティックスターラーで0.11m/sで撹拌しながら、前記混合物2(60℃)5g(10質量%)を投入し、30分間撹拌し、実施例1の液体洗浄剤組成物を得た。得られた液体洗浄剤組成物のチキソトロピー性を表1に示す。尚、液体洗浄剤組成物中の(A)成分の含有量は、0.29質量%となる。
前記の実施例1において、工程2における目標とする冷却温度を50℃とした以外は実施例1と同じ方法を実施し、実施例2の液体洗浄剤組成物を得た。
前記の実施例1において、工程2を行わなかった以外は実施例1と同じ方法を実施し、比較例1の液体洗浄剤組成物を得た。
<液体洗浄剤組成物の粘度の測定方法>
得られた液体洗浄剤組成物を50ml容量のガラス製ビーカーに入れ、テフロン(登録商標)製シールでシールし、恒温槽に入れ30分間放置し、内容物の温度を20℃に調整した。TVB−10M型粘度計(TOKI SANGYO VISCOMETER TVB-10M)にNo.1ローターを設置し、60rpmの回転数で1分間作動させた後、1分間静置した。次に6rpmで作動させ、1分後の粘度を低せん断時の粘度とした。表示部に表示された値の横に上向きの矢印が表示された場合には、ローターNo.を順次上げて測定する。前記の上向きの矢印が表示されなくなった時点の表示された値を基に粘度を算出した。この粘度を表1における30分後の粘度とした。
表1に記載の所定の時間、20℃の恒温槽で保管した後、粘度を測定した。
粘度の変化率(%)=〔(30分後の粘度−8日後の粘度)の絶対値/30分後の粘度〕×100
尚、前記の実施例及び比較例の液体洗浄剤組成物は、前記の低せん断時の粘度の測定方法において、ローター回転速度60rpmで1分間攪拌した後の粘度、即ち高せん断時の粘度はいずれも低せん断時の粘度よりも低く、チキソトロピー性を示す。
前記の実施例1の工程3において得られた液体洗浄剤組成物100gに、更に市販の香料マイクロカプセル0.5gを添加することで得られうる、マイクロカプセルを含有する液体洗浄剤は、実施例1の評価方法で求められる粘度の変化率が15%以下であることが期待できる。
Claims (7)
- (A)成分として結晶性の脂肪酸グリセリドを1質量%以上、5質量%以下、(B)成分としてアニオン界面活性剤、及び水を含有する液体組成物(1)を、
(A)成分の示差走査熱量測定での昇温時に最も高い温度に検出される吸熱ピークの頂点の温度(T1)より高い温度で混合して混合物1を得る工程1、
工程1で得られた混合物1を、40℃以上、(A)成分の示差走査熱量測定の昇温時に最も低い温度に検出される吸熱ピークの頂点の温度(T2)より低い温度に冷却し混合物2を得る工程2、及び
工程2で得られた40℃以上、(A)成分の示差走査熱量測定の昇温時に最も低い温度に検出される吸熱ピークの頂点の温度(T2)より低い温度下にある混合物2を用い、この混合物2と、界面活性剤及び水を含有する液体組成物(2)とを混合し、液体洗浄剤組成物を得る工程3を含む、
前記脂肪酸グリセリドは硬化ヒマシ油及び/又は水添ヒマシ油であり、
(A)成分を0.03質量%以上、0.7質量%以下の量で含有する液体洗浄剤組成物の製造方法。 - 前記液体組成物(1)中の(B)成分の含有量が1質量%以上、30質量%以下である、請求項1に記載の液体洗浄剤組成物の製造方法。
- 前記(B)成分が、スルホン酸塩基を有するアニオン界面活性剤である、請求項1または2に記載の液体洗浄剤組成物の製造方法。
- 前記液体組成物(1)において、さらに、(C)成分としてノニオン界面活性剤を含有する、請求項1〜3の何れかに記載の液体洗浄剤組成物の製造方法。
- 前記(C)成分が、ポリオキシアルキレン基を有するノニオン界面活性剤である、請求項4に記載の液体洗浄剤組成物の製造方法。
- 前記工程2において、0.1℃/分以上、5℃/分以下の冷却速度で冷却する、請求項1〜5の何れかに記載の液体洗浄剤組成物の製造方法。
- 前記工程3において、更にカプセル粒子を混合する、請求項1〜6の何れかに記載の液体洗浄剤組成物の製造方法。
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