JP6882478B2 - 濃縮界面活性剤組成物 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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1s−1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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
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。
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。
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。
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。
Claims (15)
- 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、から本質的になり、
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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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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