JP2010513692A - 微小繊維状セルロースを含んでなるカチオン系界面活性剤系 - Google Patents

Abstract

【課題】微小繊維状セルロースを含んでなるカチオン系界面活性剤系の提供。
【解決手段】上記の系におけるカチオン系界面活性剤の濃度は、約０．１％〜約５０％（重量／重量 活性な界面活性剤）にわたり、具体的な濃度は、製品に依存する。家庭用の抗菌性表層クリーナは典型的に、約０．１％〜約４％（重量／重量）の活性なカチオン系界面活性剤を含んでなり、毛髪及び皮膚コンディショナは典型的に、約０．５％〜約３％のカチオン系界面活性剤を含んでなり、ファブリック柔軟剤は典型的に、約３％〜約１５％（重量／重量）のカチオン系界面活性剤（１５％で「濃縮」ファブリック柔軟剤製品という）を含んでなる。カチオン系界面活性剤の濃縮物はまた、後に希釈して調製された製品を得るために濃化することもできる。これらの濃縮物は、５０％超の活性なカチオン系界面活性剤を含むことができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、微小繊維状セルロースを含んでなるカチオン系界面活性剤系に関する。

カチオン系界面活性剤ベースの製品（例えば抗菌性の表層クリーナ、ファブリック柔軟剤、スキンコンディショナー、ヘアコンディショナー、コンディショニングシャンプーなど）は、従来の増粘剤を用いて濃化するのがしばしば困難である。キサンタンガム、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）、カラゲーニン及びポリアクリレートなどの多数の一般的な増粘剤は、アニオン性であり、したがって、カチオン系界面活性剤と反応してカチオン性物質及び増粘剤の沈殿を生じさせるおそれがあり、又はカチオン系界面活性剤の有効性を減少させるおそれがある。ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）及びスクレログルカンなどの非イオン系の増粘剤は、カチオン系に対して粘性を提供することができるが、しかしながら、ＨＥＣ及びＨＰＭＣの場合、流体に懸濁特性をほとんど提供することができない。スクレログルカンの場合、良好な懸濁液がしばしば得られるが、コストがかかるため、使用が抑制されうる。ポリクオタニウム１０（カチオン系ＨＥＣ）及びカチオン系のグアーなどのカチオン系増粘剤は、カチオン系においては懸濁性ではなく濃化を提供する。幾つかの形態のポリアクリレートは、濃化カチオン系で効果的であるが、それらはｐＨにより制限され得、高濃度である必要があり、高い使用コストであり、しばしばカチオン系界面活性剤との適合性が狭い範囲となる。

カチオン系界面活性剤系に対して信頼性の高い懸濁性及び粘性を提供するための、工業上のニーズが存在する。これらの系においては、粒子の懸濁がしばしば要求され、かかる微粒子としては、研磨剤、審美剤（装飾ビーズ、真珠光沢剤（ｐｅａｒｌｅｓｃｅｎｔｓ）、気泡、芳香ビーズなど）、又は活性成分（不溶性酵素、カプセル封入された活性物質（例えばモイスチャライザ）、ゼオライト、剥脱剤（例えばαヒドロキシル酸及び／若しくはグリコール酸、又はポリエチレンビーズ）、ビタミン（例えばビタミンＥなど））又はそれらのいずれも、が挙げられると考えられる。

細菌由来又はそれ以外の由来の微小繊維状セルロース（ＭＦＣ）が、カチオン系において微粒子の懸濁を提供するために使用できることを見出した。補助剤の有無にかかわらず、ＭＦＣがこの目的で使用できるということをも見出した。細菌由来の微小繊維状セルロースを利用するとき、細胞破片は除去でき、それにより、典型的な使用レベルで、幾つかの調製物と結果的に透明な溶液を提供することもできる。

微小繊維状セルロースは非イオン系であって、したがって、カチオン系界面活性剤に影響を受けず、これらの系における良好な懸濁を維持する。微小繊維状セルロースは、これらの系において、一部にはそれが可溶化されるというよりはむしろ分散するため、それが機能する能力においてユニークであり、それにより、「塩析」又は水に対する競合に関連する他の効果に起因する、ポリマーの沈殿の懸念なく、広範囲にわたるｐＨ及びカチオン系界面活性剤の濃度におけるその使用を許容する。

微小繊維状セルロースを含んでなるカチオン系界面活性剤系が記載されている。「カチオン系」とは、抗菌、ファブリックの柔軟化及び皮膚及び毛髪のコンディショニングのために、産業用途及びパーソナルケア用途で使用されるカチオン系界面活性剤を包含することを目的とするが、これらに限定されない。微小繊維状セルロース（ＭＦＣ）には、微生物の培養により調製されるＭＦＣ、又は穀物、木若しくは綿ベースのセルロース繊維を機械的に破砕し／加工することにより調製されるＭＦＣが包含される。細菌由来の微小繊維状セルロースを利用するとき、細胞破片は除去することができ、それにより、典型的な使用レベルで透明な溶液が得られる。本発明は、ＭＦＣを利用することにより、カチオン系界面活性剤を含有する調製物中において、微粒子の懸濁が提供される。

これらの系におけるカチオン系界面活性剤の濃度は、約０．１％〜約５０％（重量／重量 活性な界面活性剤）にわたり、具体的な濃度は、製品に依存する。家庭用の抗菌性表層クリーナは典型的に、約０．１％〜約４％（重量／重量）の活性なカチオン系界面活性剤を含んでなり、毛髪及び皮膚コンディショナは典型的に、約０．５％〜約３％のカチオン系界面活性剤を含んでなり、ファブリック柔軟剤は典型的に、約３％〜約１５％（重量／重量）のカチオン系界面活性剤（１５％で「濃縮」ファブリック柔軟剤製品という）を含んでなる。カチオン系界面活性剤の濃縮物はまた、後に希釈して調製された製品を得るために濃化することもできる。これらの濃縮物は、５０％超の活性なカチオン系界面活性剤を含むことができる。

ＭＦＣは約０．０５％〜約１．０％の濃度で存在するが、その濃度は所望の製品に依存する。例えば、約０．０６％（重量／重量）のＭＦＣは、４％の抗菌性カチオン系界面活性剤（塩化ベンジルアルコニウム）を含んでなる家庭用のクリーナ中に小さいアルギネートビーズを懸濁させる際に好適であり、一方、約０．０７５％は、ファブリック柔軟剤中に気泡を懸濁させる際に好適である。

懸濁される微粒子としては、研磨剤、審美剤（装飾ビーズ、真珠光沢剤（ｐｅａｒｌｅｓｃｅｎｔｓ）、気泡、芳香ビーズなど）、又は活性成分（不溶性酵素、モイスチャライザなどのカプセル封入された活性物質、ゼオライト、剥脱剤（ｅｘｆｏｌｉａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ）（例えばαヒドロキシル酸及び／若しくはグリコール酸、又はポリエチレンビーズ）、ビタミン（例えばビタミンＥ）など）、又はそれらのいずれも、が挙げられる。他の適切な微粒子は、当業者にとり自明である。

本発明はまた、本願明細書において記載されている界面活性剤系における、微小繊維状セルロースとの組み合わせにおける、補助剤及び／又は加工助剤（例えばカチオン系ＨＥＣ、カチオン系グアー及び／又はグアーガム）の使用も目的とする。微小繊維状セルロース混合物は、補助剤を含む微小繊維状セルロース生成物である。４つの混合物が記載され、それらはすなわち、ＭＦＣ、カチオン系グアー及びグアーを６：３：１の比率で含むもの、ＭＦＣ及びカチオン系グアーを１：１及び３：２の比率で含むもの、並びに、ＭＦＣ及びカチオン系ＨＥＣを１：１の比率で含むもの、である。これらの混合物の使用により、ＭＦＣを乾燥生成物として調製することができ、それは、水又は他の水性溶液中において、高い剪断力又は高い拡張的（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｌ）な混合により「活性化」されることができる。ＭＦＣ混合物が水に添加されるとき、「活性化」が生じ、補助剤／加工助剤が水和する。補助剤／加工助剤の水和の後、次に高剪断により、効果的に微小繊維状セルロースの繊維を分散させて、真の降伏点を示す三次元機能的ネットワークを生じさせることが、一般的に必要となる。

本発明は更に、補助剤及び／又は加工助剤の有無において、記載されるカチオン系界面活性剤系を調製する方法の提供を目的とする。（図面の簡単な説明）

上記の発明の概要は、以下の発明を実施するための形態との組み合わせで検討することにより、十分に理解される。

４％の塩化ベンジルアルコニウムとのカチオン系界面活性剤の適合性、及び、０．１５％のＭＦＣ／カチオン系グアー（１：１）混合物を使用した懸濁特性を示す、単純な抗菌性の固体表層洗浄用調製物を、実施例１に記載する。上記洗浄用調製物は、ビーズを懸濁する能力を示す。

実施例２では、約７．５％のカチオン系界面活性剤と、０．１５％のＭＦＣ／カチオン系グアー（１：１）混合物とを有し、アルギネートが懸濁されている、濃縮タイプの商業用液体ファブリック柔軟剤を記載する

カチオン系界面活性剤と、０．１２５％のＭＦＣ／カチオン系グアー（６：４）混合物とを含んでなるコンディショニングヘアスプレー。この生成物は懸濁された光輝剤を有し、実施例３に記載される。

湿ケーキ形態の微小繊維状セルロースが、濃縮ベンジルアルコニウム溶液を含んでなる高カチオン系界面活性剤系の調製のために、実施例４において用いられた。４０％の塩化ベンジルアルコニウムと０．０６％の活性ＭＦＣを有する溶液は、アルギネートビーズを懸濁する能力を示し、実施例４に記載される。

湿ケーキ形態の微小繊維状セルロースが、濃縮ベンジルアルコニウム溶液を含んでなる高カチオン系界面活性剤系の調製のために、実施例４において用いられた。５０％の塩化ベンジルアルコニウムと０．０７５％の活性ＭＦＣを有する溶液は、気泡を懸濁する能力を示し、実施例５に記載される。

＜実施例１＞
懸濁されたアルギネートビーズを有し、４％の塩化ベンジルアルコニウムを含んでなる単純な抗菌性の固体表層洗浄剤を調製した。上記洗浄剤はかなりの降伏値を示し、気泡及びビーズを懸濁する能力を有していた。０．８２Ｐａの降伏値が得られた（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）Ｙｉｅｌｄレオメーターにより測定）。濃縮物は最初に、脱イオン水の０．３％の微小繊維状セルロース混合物（１：１が混合するＭＦＣ／カチオン系グアー）を含有させて調製された。上記濃縮物は、５分間「液化」（最高速度）で、Ｏｓｔｅｒ（登録商標）混合機で溶液を混合することによって調製された。微小繊維状セルロース混合物を次に、８％の塩化ベンジルアルコニウムの溶液で１：１に希釈した。ｊｉｆｆｙ混合ブレードで約６００回転／分で混合しながら、カチオン溶液を、微小繊維状セルロース溶液に添加した。懸濁を示すためにアルギネートビーズを添加した。室温又は４５℃で、３ヵ月間にわたり、空気及び／又はアルギネートビーズの優れた懸濁が達成され、定着（ｓｅｔｔｌｉｎｇ）は観察されなかった。微小繊維状セルロースは、ｊｉｆｆｙタイプ又はプロペラ式の混合ブレードの相対的に低い剪断力にも関わらず、良好に希釈された。

＜実施例２＞
約７．５％のカチオン系界面活性剤を含んでなる、濃縮タイプの商業的ファブリック柔軟剤を調製した。「Ｄｏｗｎｙ（登録商標）Ｃｌｅａｎ Ｂｒｅｅｚｅ（商標）ｕｌｔｒａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ」液体ファブリック柔軟剤を、ＭＦＣで改質した。０．３％の微小繊維状セルロース混合物（ＭＦＣ／カチオン系グアーの１：１混合物）の濃縮物を、最高速度（液化）で設定された、Ｏｓｔｅｒ（登録商標）混合機を用いて５分間、蒸留水中で混合して活性化した。ｊｉｆｆｙ混合ブレードで約６００回転／分で混合しながら、微小繊維状セルロース溶液を、Ｄｏｗｎｙ（登録商標）ｕｌｔｒａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄファブリック柔軟剤で１：１に希釈した。アルギネートビーズを試験懸濁液に添加した。上記の希釈により、ビーズの非常に良好な懸濁が達成され、１．４Ｐａ（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）Ｙｉｅｌｄレオメーターにより測定）の降伏点となった。熱安定性を評価するため、ファブリック柔軟剤を４５℃オーブンに入れた結果、４週のエージング期間にわたり、懸濁性の損失なく、優れた安定性が示された。

＜実施例３＞
光輝剤を懸濁させたコンディショニングヘアスプレーを調製した。得られるヘアスプレーは、良好な噴霧特性及び優れた懸濁特性を示した。約０．２Ｐａの降伏値（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）Ｙｉｅｌｄレオメーターにより測定）が得られた。

＜段階Ａ＞：
脱イオン水及びＥＤＴＡ二ナトリウムを、小型のＯｓｔｅｒ（登録商標）混合ジャーに添加した。微小繊維状セルロース（ＭＦＣ／カチオン系グアーの６：４混合物）を水面に添加し、次に、Ｏｓｔｅｒ（登録商標）混合ブレートを組み立て、次に上記組合せを５分間最高速度（「液化」速度）で混合した。

＜段階Ｂ＞：
ＳＴＳ及び芳香剤を、予め加温したＲＨ−４０及びプロピレングリコールと混合し、水相において溶解させた。

＜段階Ｃ＞：
残りの成分を順次添加し、混合した。その結果、懸濁された光輝剤を有する、低粘性の、噴霧可能なヘアコンディショナーが得られ、またｐＨ４．８であった。

＜表１：懸濁特性を有する噴霧可能ヘアコンディショナー＞

＜実施例４＞
４０％の濃度の塩化ベンジルアルコニウムと、微小繊維状セルロース（湿ケーキの形態）を有する高カチオン系界面活性剤系を調製した。アルギネートビーズ又は空気を、溶液中に懸濁した。１．８５％の湿ケーキ状の微小繊維状セルロース濃縮物を、Ｏｓｔｅｒ（登録商標）混合機を用いて、最高速度（液化）に設定して、蒸留水中で５分間混合することにより活性化した。ｊｉｆｆｙ混合ブレードで６００回転／分で混合しながら、微小繊維状セルロース溶液を、５０％の塩化ベンジルアルコニウム溶液で８０％に希釈した。アルギネートビーズを試験懸濁液に添加した。この湿ケーキ形態のＭＦＣの活性（％固体）は約１６％であり、最終溶液中で０．０６％の活性ＭＦＣレベルを得た。上記の希釈により、視覚試験において良好な懸濁性が達成され、０．３６Ｐａ（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（登録商標）Ｙｉｅｌｄレオメーターにより測定）の降伏点が得られた。

＜実施例５＞
約５０％の濃度の塩化ベンジルアルコニウムと、微小繊維状セルロース（湿ケーキの形態）とを有する高カチオン系界面活性剤系を調製した。空気を溶液中に懸濁させた。０．４７％の湿ケーキ状の微小繊維状セルロースを、Ｏｓｔｅｒ（登録商標）混合機を用いて、最高速度（液化）に設定して、５０％濃度の塩化ベンジルアルコニウム溶液中において５分間混合することにより活性化した。この湿ケーキの形態のＭＦＣの活性（％固体）は１６％であり、最終溶液中で０．０７５％の活性ＭＦＣレベルを得た。上記の希釈により、視覚試験において空気の良好な懸濁が達成され、４．５Ｐａの降伏点が得られた。曇りがわずかであり、透明度が非常に良好であった。

Claims (17)

1. 約０．０５％〜約１．０％（重量／重量）の濃度の微小繊維状セルロースと、
   約０．０５％〜約５０％（重量／重量 活性な界面活性剤）のカチオン系界面活性剤と、
   微粒子と、を含んでなるカチオン系界面活性剤系。
2. 前記微小繊維状セルロースが約０．０６％で存在する、請求項１記載のカチオン系界面活性剤系。
3. 前記微小繊維状セルロースが約０．０７５％で存在する、請求項１記載のカチオン系界面活性剤系。
4. 前記微小繊維状セルロースが約０．０９％で存在する、請求項１記載のカチオン系界面活性剤系。
5. 前記カチオン系界面活性剤が約０．５％〜約３％（重量／重量 活性な界面活性剤）で存在する、請求項２記載のカチオン系界面活性剤系。
6. 前記界面活性剤が約５０％（重量／重量 活性な界面活性剤）で存在する、請求項４記載のカチオン系界面活性剤系。
7. 懸濁された気泡を更に含んでなる、請求項５記載のカチオン系界面活性剤系。
8. 懸濁されたビーズを更に含んでなる、請求項５記載のカチオン系界面活性剤系。
9. 懸濁されたビーズを更に含んでなる、請求項６記載のカチオン系界面活性剤系。
10. 懸濁された気泡を更に含んでなる、請求項６記載のカチオン系界面活性剤系。
11. 界面活性剤系の調製方法であって、
    微小繊維状セルロースと水とを組み合わせ、混合するステップと、
    カチオン系界面活性剤を添加し、次に混合するステップと、
    微粒子を添加し、続いて混合するステップと、を有してなり、
    得られる系が透明であり、前記微粒子がそこに懸濁される方法。
12. 前記微小繊維状セルロースが約０．０５％〜約１．０％（重量／重量）の濃度で存在し、前記カチオン系界面活性剤が約０．１％〜約５０％（重量／重量 活性な界面活性剤）の濃度で存在する、請求項１１記載の方法。
13. 前記微小繊維状セルロースが約０．０６％で存在する、請求項１１記載の方法。
14. 前記微小繊維状セルロースが約０．０７５％で存在する、請求項１１記載の方法。
15. 前記微小繊維状セルロースが約０．０９％で存在する、請求項１１記載の方法。
16. 前記カチオン系界面活性剤が約０．１％〜約１５％（重量／重量 活性な界面活性剤）で存在する、請求項１１記載の方法。
17. 前記カチオン系界面活性剤が約５０％（重量／重量 活性な界面活性剤）で存在する、請求項１１記載の方法。