JP2022533411A - 低レベルの中鎖から長鎖の直鎖アルコールを有する高発泡洗剤用の界面活性剤パッケージ - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2019年5月20日に出願された米国仮特許出願第62/850,183号に対する米国特許法第119条の下での優先権を主張し、これは、本明細書、特許請求の範囲、および要約、同様にそれらの任意の図、表、または実施例を限定なく含む、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、液体および固体の濃縮組成物、希釈された即時使用可能な組成物、使用溶液、および表面から汚れを除去するための組成物を使用する方法に関する。本発明の一態様では、組成物は、浸漬組成物の形態で調製することができる。脂っこい、焼き汚れのほぐしに加えて、組成物はまた、組成物中に浸漬しながら、および食器洗い機を通過しながら、皿の表面を保護することができる。組成物は、組成物から作製された溶液中に皿を浸漬することによって塗布することができ、これは、鍋およびフライパンが食器洗い機に通される前に、鍋およびフライパンなどの皿上のグリースならびに食品汚れをほぐすために使用される。浸漬ステップは、浸漬組成物を使用しない、水で浸漬する、または手動洗剤で浸漬するのに比べて、汚れた皿が汚れを除去するために受けなければならない洗浄の回数を減らす。浸漬組成物は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、およびプラスチックを含む様々な材料で作製された皿上に使用することができる。浸漬組成物に特に好適な用途は、鍋およびフライパンからのグリースおよび有機汚れを除去することである。
本発明の洗浄組成物は、アルコールブースターと組み合わせた高発泡洗剤界面活性剤系を含む。界面活性剤およびブースターは、予備浸漬として、または旧来の高発泡洗剤中の構成成分として使用することができる。界面活性剤系は、一つ又は複数の界面活性剤を含み、これらのうちの1つは、スルタインなどの高発泡アニオン性界面活性剤、および直鎖の中鎖(C6、C7、C8、C9、C10、C11、および/またはC12)アルコールブースターである。中鎖の直鎖アルコールと総アニオン性界面活性剤の比率は、1:100まで低くてもよく、最大2:100であってもよい。
界面活性剤系は、一つ又は複数の高発泡アニオン性界面活性剤を含む。アニオン性界面活性剤は、負である疎水性物質上の電荷を含む表面活性分子、またはpHが中性以上に上昇しない限り(例えば、カルボン酸)、分子の疎水性区分が電荷を担持しない界面活性剤である。カルボキシレート、スルホネート、スルフェート、およびホスフェートは、アニオン性界面活性剤中に見出される極性(親水性)可溶化基である。これらの極性基と関連したカチオン(対イオン)のうち、ナトリウム、リチウム、およびカリウムは、水溶性を付与し、アンモニウムおよび置換アンモニウムイオンは、水溶性および油溶性の両方を提供し、カルシウム、バリウム、およびマグネシウムは、油溶性を促進する。
R O (CH2CH2O)n(CH2)m CO2X (3)
式中、Rは、C8~C22アルキル基であり、または式中、R1は、C4~C16アルキル基であり、nは、1~20の整数であり、mは、1~3の整数であり、Xは、水素、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウムなどの対イオン、またはモノエタノールアミンもしくはトリエタノールアミンなどのアミン塩である。いくつかの実施形態において、nは4~10の整数であり、mは1である。いくつかの実施形態において、Rは、C8~C16アルキル基である。いくつかの実施形態において、Rは、C12~C14アルキル基であり、nは、4であり、mは、1である。
ブースターは、高発泡アニオン性界面活性剤と組み合わせた非常に少ない量の中鎖から長鎖(C6、C7、C8、C9、C10、C11、またはC12)の直鎖アルコールを含む。ブースターは、典型的には、洗剤組成物中に約1:100~約2:100のアルコールとアニオン性界面活性剤の比率を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、非直鎖アルコール、またはより長鎖もしくはより短鎖のアルコールを本質的に含まない。これらの化合物が、例えば汚染を通して存在する場合、そのレベルは0.5重量%未満でなければならず、0.1重量%未満、および多くの場合0.01重量%未満であり得る。
二価イオン
本発明の組成物は、二価イオンを含有し得る。好ましい二価イオンは、カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンである。二価イオンは、塩形態であり得る。好適な二価イオン塩としては、例えば、塩化物、水酸化物、酸化物、ギ酸塩、酢酸塩、および/または硝酸塩が挙げられる。
洗浄組成物は、一つ又は複数の保湿剤を含む。好適な保湿剤としては、グリセロール、ヘキシレングリコール、プロピレングリコール、およびジプロピレングリコールが挙げられるが、これらに限定されない。ある特定の実施形態では、組成物はまた、ヒドロトロープとしてヘキシレングリコールを含み、ある特定の実施形態では、組成物は、プロピレングリコールを本質的に含まない。
洗浄組成物は、一つ又は複数のカップリング剤を含む。好適なカップリング剤としては、芳香族スルホネートが挙げられる。アルキルベンゼンスルホネート(例えば、キシレンスルホネート、トルエンスルホネート、またはクメンスルホネート)もしくはナフタレンスルホネート、アリールもしくはアルカリルホスフェートエステル、または1~約40個のエチレン、プロピレン、もしくはブチレンオキシド単位を有するそれらのアルコキシル化類似体、またはそれらの混合物などの芳香族スルホネートはまた、有用な芳香族スルホネートの例である。好ましい芳香族スルホネートとしては、キシレンスルホン酸ナトリウム、トルエンスルホン酸ナトリウム、およびクメンスルホネートが挙げられ、最も好ましいのは、キシレンスルホン酸ナトリウムである。
洗剤組成物は、任意選択的に防腐剤を含み得る。好適な防腐剤としては、フェノール類、四級アンモニウム化合物、金属誘導体、アミン、アルカノールアミン、ニトロ誘導体、アナリド、有機硫黄化合物および硫黄-窒素化合物、ならびに様々な化合物などの抗菌クラスが挙げられるが、これらに限定されない。例示的なフェノール剤としては、ペンタクロロフェノール、オルトフェニルフェノールが挙げられる。例示的な四級抗菌剤としては、塩化ベンザルコニウム、塩化セチルピリジニウム、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリス(2-ヒドロキシエチル)-s-トリアジンなどのアミンおよびニトロ含有抗菌組成物、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウムなどのジチオカルバメート、ならびにそれらの微生物特性のために当技術分野で知られている様々な他の材料が挙げられる。他の例示的な防腐剤としては、グルテルアルデヒド、ブロノポール、銀、およびメチルイソチアゾリノンなどのイソチアゾロンが挙げられる。好ましい防腐剤としては、商品名Neolone(商標)で販売されているものが挙げられる。
界面活性剤系は、多くの場合、アニオン性高形成界面活性剤と組み合わせた追加的な界面活性剤を含む。これらは、以下のうちの一つ又は複数を含み得る。
界面活性剤系はまた、半極性タイプの非イオン性界面活性剤を含み得る。一般に、半極性非イオン性物質は、高発泡物質および泡安定剤であり、これはCIPシステムにおけるそれらの適用を限定することができる。しかしながら、高発泡洗浄方法論のために設計された本発明の組成上の実施形態内では、半極性非イオン性物質は、即時的な有用性を有するであろう。半極性非イオン性界面活性剤は、アミンオキシド、ホスフィンオキシド、スルホキシドおよびそれらのアルコキシル化誘導体を含む。好ましい半極性界面活性剤は、アミンオキシドである。
有用な非イオン性界面活性剤は、一般的に、有機疎水基および有機親水基の存在により特徴付けられ、典型的には、有機脂肪族、アルキル芳香族、またはポリオキシアルキレン疎水性化合物の、一般的な実施がエチレンオキシドまたはその多水和生成物(polyhydration product)、ポリエチレングリコールである親水性アルカリ性オキシド部分との縮合によって製造される。具体的には、反応性水素原子を有するヒドロキシル、カルボキシル、アミノ、またはアミド基を有する任意の疎水性化合物を、エチレンオキシド、もしくはその多水和添加剤、またはプロピレンオキシド等のアルコキシレンとのその混合物と縮合させて、非イオン表面活性剤を形成することができる。任意の特定の疎水性化合物と縮合する親水性ポリオキシアルキレン部分の長さは、親水性特性と疎水性特性との間の所望の程度のバランスを有する水分散性または水溶性化合物を生成するように、容易に調節され得る。有用な非イオン性界面活性剤は、以下を含む。
1.開始剤反応性水素化合物としてのプロピレングリコール、エチレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、およびエチレンジアミンをベースとしたブロックポリオキシプロピレン-ポリオキシエチレンポリマー化合物。開始剤の逐次的プロポキシル化およびエトキシル化から作製されるポリマー化合物の例は、BASF Corp.製のPluronic(登録商標)およびTetronic(登録商標)の商品名で市販されている。Pluronic(登録商標)化合物は、エチレンオキシドを、プロピレングリコールの2つのヒドロキシル基へのプロピレンオキシドの付加によって形成される疎水性塩基と縮合させることによって形成される二官能性(2つの反応性水素)化合物である。分子のこの疎水性部分は、約1,000~約4,000の分子量を有する。次いで、この疎水性物質を親水基の間に挟み込むようにエチレンオキシドが付加され、最終的な分子の約10重量%~約80重量%を構成するように長さにより制御される。Tetronic(登録商標)化合物は、プロピレンオキシドおよびエチレンオキシドのエチレンジアミンへの逐次付加から得られる四官能性ブロックコポリマーである。プロピレンオキシドハイドロタイプ(hydrotype)の分子量は約500~約7,000の範囲であり、親水性物質(hydrophile)のエチレンオキシドは分子の約10重量%~約80重量%を構成するように付加される。
2.直鎖もしくは分岐鎖構成の、または単一もしくは二重アルキル構成物質のアルキル鎖が約8~約18個の炭素原子を含有する1モルのアルキルフェノールの、約3~約50モルのエチレンオキシドとの縮合生成物。アルキル基は、例えば、ジイソブチレン、ジ-アミル、重合プロピレン、イソ-オクチル、ノニル、およびジ-ノニルにより代表され得る。これらの界面活性剤は、アルキルフェノールのポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリブチレンオキシド縮合物であり得る。この化学の商業的化合物の例は、Solvayによって製造されているIgepal(登録商標)、およびDow Chemicalによって製造されているTriton(登録商標)の商品名で、市場で入手可能である。
3.約6~約24個の炭素原子を有する、1モルの飽和または不飽和直鎖または分岐鎖アルコールの、約3~約50モルのエチレンオキシドとの縮合生成物。アルコール部分は、上述された炭素範囲内のアルコールの混合物からなり得るか、またはこの範囲内の特定の数の炭素原子を有するアルコールからなり得る。同等の市販の界面活性剤の例は、Shell Chemical Co.によって製造されているNeodol(商標)、およびSasolによって製造されているAlfonic(商標)の商品名で入手可能である。
4.約8~約18個の炭素原子を有する、1モルの飽和または不飽和直鎖または分岐鎖カルボン酸の、約6~約50モルのエチレンオキシドとの縮合生成物。酸部分は、上で定義した炭素原子の範囲の酸の混合物からなり得るか、またはその範囲内の特定の数の炭素原子を有する酸からなり得る。この化学構造の市販の化合物の例は、Henkel Corporationによって製造されているNopalcol(商標)の商品名、およびLipo Chemicals,Inc.によって製造されているLipopeg(商標)の商品名で、市場で入手可能である。
一般的にポリエチレングリコールエステルと呼ばれるエトキシル化カルボン酸に加えて、グリセリド、グリセリン、および多価(サッカリドまたはソルビタン/ソルビトール)アルコールとの反応によって形成された他のアルカン酸エステルは、本発明において専門化した実施形態のための用途、特に間接食品添加物の用途を有する。これらのエステル部分はすべて、その分子上に、これらの物質の親水性を制御するためにさらなるアシル化またはエチレンオキシド(アルコキシド)付加に供され得る一つ又は複数の反応性水素部位を有する。これらの脂肪エステルまたはアシル化炭水化物を、アミラーゼおよび/またはリパーゼ酵素を含有する本発明の組成物に添加する場合、不適合性の可能性のため、注意しなければならない。
非イオン性低発泡界面活性剤の例は、以下を含む。
5.エチレンオキシドをエチレングリコールに付加して指定の分子量の親水性物質を提供し;次いでプロピレンオキシドを付加して分子の外側(端部)に疎水性ブロックを得ることにより改質され、本質的に反転された(1)からの化合物。分子の疎水性部分は、約1,000~約3,100の分子量を有し、中心の親水性物質は、最終的な分子の10重量%~約80重量%を含む。これらの反転Pluronics(商標)は、BASF CorporationによりPluronic(商標)R界面活性剤の商標で製造されている。同様に、Tetronic(商標)R界面活性剤は、BASF Corporationにより、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのエチレンジアミンへの逐次的付加によって製造されている。分子の疎水性部分は、約2,100~約6,700の分子量を有し、中心の親水性物質は、最終的な分子の10重量%~約80重量%を含む。
6.プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、塩化ベンジルなどの疎水性小分子;および1~約5個の炭素原子を含有する短鎖脂肪酸、アルコール、またはアルキルハロゲン化物;ならびにそれらの混合物との反応により発泡を低減するために、(多官能性部分の)末端ヒドロキシ基(group)または基(groups)を「キャッピング」または「端部ブロッキング」することによって改質される、群(1)、(2)、(3)、および(4)からの化合物。また、末端ヒドロキシ基を塩化物基に変換する塩化チオニル等の反応物質も含まれる。末端ヒドロキシ基へのそのような修飾は、オールブロック、ブロック-ヘテリック、ヘテリック-ブロック、またはオールヘテリック非イオン性物質をもたらし得る。
効果的な低発泡非イオン性物質の追加的な例は、以下を含む。
7.1959年9月8日にBrownらに発行された米国特許第2,903,486号の、式:
交互親水性オキシエチレン鎖および疎水性オキシプロピレン鎖を有する、1962年8月7日にMartinらに発行された米国特許第3,048,548号のポリアルキレングリコール縮合物であって、末端疎水性鎖の重量、中間疎水性単位の重量、および連結親水性単位の重量が各々、縮合物の約3分の1を表す、ポリアルキレングリコール縮合物。
一般式Z[(OR)nOH]zを有する、1968年5月7日にLissantらに発行された米国特許第3,382,178号に開示された消泡性非イオン性界面活性剤であって、式中、Zが、アルコキシル化可能な材料であり、Rが、エチレンおよびプロピレンであり得るアルカリオキシドから誘導されるラジカルであり、nが、例えば、10~2,000以上の整数であり、zが、反応性オキシアルキル化可能な基の数によって決定される整数である、消泡性非イオン性界面活性剤。
式Y(C3H6O)n(C2H4O)mHに対応する、1954年5月4日にJacksonらに発行された米国特許第2,677,700号で説明されている共役ポリオキシアルキレン化合物であって、式中、Yが、約1~6個の炭素原子および1個の反応性水素原子を有する有機化合物の残基であり、nが、ヒドロキシル価によって決定される少なくとも約6.4の平均値を有し、mが、オキシエチレン部分が分子の約10重量%~約90重量%を構成するような値を有する、共役ポリオキシアルキレン化合物。
式Y[(C3H6On(C2H4O)mH]xを有する、1954年4月6日にLundstedらに発行された米国特許第2,674,619号で説明されている共役ポリオキシアルキレン化合物であって、式中、Yが、約2~6個の炭素原子を有し、x個の反応性水素原子(xは、少なくとも約2の値を有する)を含有する有機化合物の残基であり、nが、ポリオキシプロピレン疎水性塩基の分子量が少なくとも約900であるような値を有し、mが、分子のオキシエチレン含量が約10重量%~約90重量%であるような値を有する、共役ポリオキシアルキレン化合物。Yについての定義の範囲内に該当する化合物は、例えば、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、エチレンジアミンなどを含む。オキシプロピレン鎖は、任意選択的であるが、有益なことに、少量のエチレンオキシドを含有し、オキシエチレン鎖もまた、任意選択的であるが、有益なことに、少量のプロピレンオキシドを含有する。
本発明の組成物において有利に使用される追加の共役ポリオキシアルキレン表面活性剤は、式:P[(C3H6O)n (C2H4O)mH]xに対応し、式中、Pが、約8~18個の炭素原子を有し、x個の反応性水素原子を含有する有機化合物の残基であり、xが、1または2の値を有し、nが、ポリオキシエチレン部分の分子量が少なくとも約44であるような値を有し、mが、分子のオキシプロピレン含量が約10重量%~約90重量%であるような値を有する。いずれの場合においても、オキシプロピレン鎖は、任意選択的ではあるが有利には、少量のエチレンオキシドを含有してもよく、オキシエチレン鎖もまた、任意選択的ではあるが有利には、少量のプロピレンオキシドを含有してもよい。
8.本組成物における使用に好適なポリヒドロキシ脂肪酸アミド界面活性剤は、構造式R2CONR1Z(式中、R1は、H、C1~C4ヒドロカルビル、2-ヒドロキシエチル、2-ヒドロキシプロピル、エトキシ、プロポキシ基、またはそれらの混合であり;R2は、直鎖であってもよいC5~C31ヒドロカルビルであり;Zは、鎖に直接接続された少なくとも3つのヒドロキシルを有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、またはそのアルコキシル化誘導体(好ましくはエトキシル化もしくはプロポキシル化)である)を有するものを含む。Zは、還元アミン化反応において還元糖から得られてもよく;例えばグリシチル部分である。
9.脂肪族アルコールの約0~約25モルのエチレンオキシドとのアルキルエトキシレート縮合生成物は、本組成物における使用に好適である。脂肪族アルコールのアルキル鎖は、直鎖または分岐、一級または二級のいずれかであってもよく、また一般に6~22個の炭素原子を含有する。
10.エトキシル化C6~C18脂肪アルコールおよびC6~C18混合エトキシル化およびプロポキシル化脂肪アルコール、特に水溶性のものは、本組成物における使用に好適な界面活性剤である。好適なエトキシル化脂肪アルコールは、3~50のエトキシル化度を有するC6~C18エトキシル化脂肪アルコールを含む。
11.特に本組成物における使用に好適な非イオン性アルキルポリサッカリド界面活性剤は、1986年1月21日に発行された米国特許第4,565,647号、Llenadoに開示されるものを含む。これらの界面活性剤は、約6~約30個の炭素原子を含有する疎水性基およびポリサッカリド、例えば、ポリグリコシド、約1.3~約10個のサッカリド単位を含む親水性基を含む。5または6個の炭素原子を含有する任意の還元サッカリドが、使用され得、例えば、グルコース、ガラクトース、およびガラクトシル部分は、グルコシル部分に置換され得る。(任意選択的に、疎水基は、2位、3位、4位などで結合し、したがって、グルコシドまたはガラクトシドとは対照的にグルコースまたはガラクトースをもたらす。)サッカリド間結合は、例えば、さらなるサッカリド単位の1つの位置と、先行するサッカリド単位上の2位、3位、4位、および/または6位との間にあり得る。
12.本組成物における使用に好適な脂肪酸アミド界面活性剤は、式:R6CON(R7)2(式中、R6は、7~21個の炭素原子を含有するアルキル基であり、各R7は独立して、水素、C1~C4アルキル、C1~C4ヒドロキシアルキル、または--(C2H4O)XH(式中、xは、1~3の範囲内である)を有するものを含む。
13.非イオン性界面活性剤の有用なクラスは、アルコキシル化アミン、または、最も具体的には、アルコールアルコキシル化/アミノ化/アルコキシル化界面活性剤として定義されるクラスを含む。これらの非イオン性界面活性剤は、少なくとも部分的に、一般式:R20--(PO)SN--(EO)tH、R20--(PO)SN--(EO)tH(EO)tH、およびR20--N(EO)tH(式中、R20は、アルキル、アルケニルもしくは他の脂肪族基、または8~20個、好ましくは12~14個の炭素原子のアルキル-アリール基であり、EOは、オキシエチレンであり、POは、オキシプロピレンであり、sは、1~20、好ましくは2~5であり、tは、1~10、好ましくは2~5であり、uは、1~10、好ましくは2~5である)により表され得る。これらの化合物の範囲における他の変形例は、代替の式:R20--(PO)V--N[(EO)wH][(EO)zH]により表され得、式中、R20が上で定義された通りであり、vが1~20(例えば、1、2、3、または4(好ましくは2))であり、wおよびzが独立して、1~10、好ましくは2~5である。これらの化合物は、商業的には、非イオン性界面活性剤としてHuntsman Chemicalsにより販売されている製品ラインにより代表される。このクラスの好ましい化学薬品は、Surfonic(商標)PEA25アミンアルコキシレートを含む。本発明の組成物に好ましい非イオン性界面活性剤は、アルコールアルコキシレート、EO/POブロックコポリマー、アルキルフェノールアルコキシレートなどを含む。
論文「Nonionic Surfactants」、Schick,M.J.編、Surfactant Science Seriesの第1巻、Marcel Dekker,Inc.,New York、1983は、本発明の実践において一般的に用いられる広範な非イオン性化合物に関する優れた参考文献である。非イオン性クラス、およびこれらの界面活性剤の種の典型的なリストは、1975年12月30日にLaughlinおよびHeuringに発行された米国特許第3,929,678号に記載されている。さらなる例は、「Surface Active Agents and detergents」(第I巻および第II巻、Schwartz、Perry、およびBerch)に記載されている。
好ましい実施形態では、組成物は、直鎖アルコールエトキシレート非イオン性界面活性剤の非イオン性界面活性剤を含む。本明細書で使用される場合、直鎖アルコールエトキシレートは、好ましくは脂肪アルコールエトキシレートである。
エトキシル化C6~C18脂肪アルコールおよびC6~C18混合エトキシル化およびプロポキシル化脂肪アルコールは、本組成物における使用に好適な界面活性剤である。好適なエトキシル化脂肪アルコールとしては、少なくとも約3~50のエトキシル化度を有するC6~C18エトキシル化脂肪アルコールが挙げられる。特に好適なエトキシル化脂肪アルコールとしては、C6~C18、好ましくはC10~C18、好ましくはC12~C14が挙げられ、これらは、エトキシル化脂肪アルコールの有機源または合成源のいずれかに依存して変化し得る。
好適なエトキシル化脂肪アルコールは、少なくとも約3以上、好ましくは少なくとも約4以上からのエトキシル化度をさらに含む。好ましくは、本発明によるエトキシル化脂肪アルコールのエトキシル化度は、3~20、より好ましくは約5~12、最も好ましくは約9である。加えて、本発明に従って限定されるものではないが、列挙されたエトキシル化度のすべての範囲は、範囲を定義する数を含み、定義された範囲内の各整数を含む。例えば、市販されているエトキシル化C13~C15脂肪アルコールは、7のエトキシル化度(例えば、7モルのEO)を有し、約67%のC13および約33%のC15を有する主に非分岐C13~C15オキソアルコールを有する。当業者が理解するように、追加の合成および有機エトキシル化脂肪アルコールが利用可能であり、本発明の範囲内に含まれる。特に好適な直鎖アルコールエトキシレートとしては、Huntsman Chemicalsによる商品名Surfonic L(商標)シリーズで販売されているものが挙げられる。
14.延長界面活性剤は、有用なクラスの界面活性剤であり、非イオン性拡張界面活性剤についての一般式は、R-[L]x-[O-CH2--CH2]yであり、式中、Rが、親油性部分、直鎖または分岐、飽和または不飽和、置換または非置換、約8~20個の炭素原子を有する脂肪族または芳香族炭化水素ラジカルであり、Lが、連結基、またはポリ-プロピレンオキシドのブロック、ポリ-エチレンオキシドのブロック、ポリ-ブチレンオキシドのブロック、もしくはそれらの混合物などの疎水性物質であり、xが、1~25の範囲の連結基の鎖長であり、yが、1~20の範囲の平均エトキシル化度である。
R-[L]x-[O-CH2--CH2]y-Mを有し、
式中、Rが、親油性部分、直鎖または分岐、飽和または不飽和、置換または非置換、約8~20個の炭素原子を有する脂肪族または芳香族炭化水素ラジカルであり、Lが、連結基、またはポリ-プロピレンオキシドのブロック、ポリ-エチレンオキシドのブロック、ポリ-ブチレンオキシドのブロック、もしくはそれらの混合物などの疎水性物質であり、xが、1~25の範囲の連結基の鎖長であり、yが、0~20の範囲の平均エトキシル化度である。式中、Mは、カルボキシレート、スルホネート、スルフェート、およびホスフェートなどの任意のイオン性種である。カチオン性種は、一般に、水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムおよびアンモニウムイオンなどの電荷中性のために存在し、これらは一つ又は複数の有機基で置換され得る。
双性イオン性界面活性剤は、両性界面活性剤のサブセットと考えることができ、アニオン電荷を含み得る。双性イオン性界面活性剤は、第二級および第三級アミンの誘導体、複素環式第二級および第三級アミンの誘導体、または第四級アンモニウム、第四級ホスホニウム、または第三級スルホニウム化合物の誘導体として広義に説明され得る。典型的には、双性イオン性界面活性剤は、正荷電第四級アンモニウム、または場合によってはスルホニウムもしくはホスホニウムイオン、負荷電カルボキシル基、およびアルキル基を含む。双性イオンは、一般に、分子の等電領域においてほぼ同程度にイオン化し、正-負電荷中心間に強い「内部塩」誘引を生じ得るカチオン性基およびアニオン性基を含有する。このような双性イオン性合成界面活性剤の例としては、脂肪族ラジカルが直鎖または分岐であり得る、脂肪族第四級アンモニウム、ホスホニウム、およびスルホニウム化合物の誘導体が挙げられ、脂肪族置換基のうちの1個が、8~18個の炭素原子を含み、1個がアニオン性水可溶化基、例えば、カルボキシ、スルホネート、スルフェート、ホスフェート、またはホスホネートを含む。
表面活性物質は、分子の親水性部分上の電荷が正である場合、カチオン性と分類され、これらはまた、いくつかの実施形態における使用を見出すことができる。pHが中性近くまたはそれ以下まで下げられない限り、親水性物質が電荷を帯びないが、その場合カチオン性(例えば、アルキルアミン)である界面活性剤も、この群に含まれる。理論的には、カチオン性界面活性剤は、「オニウム」構造RnX+Y--を含む要素の任意の組み合わせから合成され得、リン(ホスホニウム)および硫黄(スルホニウム)のような窒素(アンモニウム)以外の化合物を含み得る。実際には、カチオン性界面活性剤分野は、おそらく、窒素性カチオン性物質への合成経路が、単純かつ容易であり、高収率の生成物を生じるため、窒素含有化合物により支配されており、このことが、それらをより安価にすることができる。
Yは、
両性(Amphoteric)または両性(ampholytic)界面活性剤は、塩基性親水性基および酸性親水性基の両方、ならびに有機疎水性基を含有し、ある特定の実施形態に従って使用することができる。これらのイオン性実体は、他のタイプの界面活性剤について本明細書で説明されるアニオン性またはカチオン性基のいずれかであり得る。塩基性窒素および酸性カルボキシレート基は、塩基性および酸性親水基として採用される典型的な官能基である。いくつかの界面活性剤では、スルホネート、スルフェート、ホスホネート、またはホスフェートは、負電荷を提供する。
洗浄組成物の構成要素は、皿洗い用途での使用に好適な様々な機能性構成要素とさらに組み合わせることができる。いくつかの実施形態では、一つ又は複数のカップリング剤、二価イオン、保湿剤、および界面活性剤系を含む洗浄組成物は、濃縮洗浄組成物の総重量の大部分、さらには実質的にすべてを構成する。例えば、いくつかの実施形態では、追加の機能性成分は、ほとんどまたは全く、その中に配置されていない。
洗浄組成物は、任意選択的に、アニオン性界面活性剤を中和させ、組成物の汚れ除去性能を改善するための、少ないが有効な量の一つ又は複数のアルカリ源を含み得る。その結果、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属水酸化物または他の水和可能なアルカリ源は、好ましくは、アニオン性界面活性剤を中和させるために有効な量で洗浄組成物中に含まれる。しかしながら、アルカリ金属水酸化物または他のアルカリ源は、限られた程度で、組成物の固化に役立ち得ることが認められ得る。上述の通り、アニオン性界面活性剤を中和させるためのアルカリ金属およびアルカリ土類金属水酸化物の量が必要とされるが、追加的なアルカリ源は、水性溶液のpHが9を超えないところまで存在し得る。
洗浄組成物は、任意選択的に、洗浄溶液中で汚れの持続的懸濁を促進すること、ならびに洗浄されている基材上に除去された汚れが再付着するのを防止することができる再付着防止剤を含み得る。好適な再付着防止剤の例としては、脂肪酸アミド、フッ化炭素界面活性剤、複合リン酸エステル、スチレン無水マレイン酸コポリマー、およびヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース誘導体が挙げられる。
漂白剤は、任意選択的に、本発明のいくつかの実施形態に含まれ得る。好適な漂白剤としては、テトラアセチルエチレンジアミン等のような活性化剤の有無に関わらず、過酸化水素、過ホウ酸塩、炭酸ナトリウム過酸化水素化物、リン酸過酸化水素化物、モノ過硫酸カリウム(potassium permonosulfate)、ならびに過ホウ酸ナトリウム一水和物および過ホウ酸ナトリウム四水和物が挙げられる。
洗浄組成物は、任意選択的に、アミノカルボン酸、縮合ホスフェート、ホスホネート、ポリアクリレート等のキレート剤/金属イオン封鎖剤を含み得る。一般に、キレート剤は、金属イオンが洗浄組成物の他の清浄性成分の作用に干渉することを防止するように、天然水中に一般的に見られる金属イオンを配位(すなわち、結合)することができる分子である。キレート剤/金属イオン封鎖剤はまた、有効な量で含まれるとき、閾値剤としても機能することができる。イミノジコハク酸塩(IDS(商標)としてBayerから市販されている)をキレート剤として使用することができる。
腐食抑制剤は、任意選択的に、腐食抑制剤がないことを除いて、他の点では同一の使用溶液についてのガラスの腐食および/もしくはエッチングの速度よりも遅いガラスの腐食ならびに/またはエッチングの速度を呈する使用溶液を提供するのに十分な量で、液体洗浄組成物中に含まれ得る。使用溶液は、所望の腐食抑制特性を提供するために、少なくとも約6百万部(ppm)の腐食抑制剤を含むことが想定される。悪影響を与えることなく、使用溶液中に、より多くの量の腐食抑制剤を使用することができることが想定される。使用溶液は、約6ppm~約300ppmの腐食抑制剤、および約20ppm~約200ppmの腐食抑制剤を含み得る。好適な腐食抑制剤の例としては、アルミニウムイオン源と亜鉛イオン源との組み合わせ、およびそのアルカリ金属ケイ酸塩または水和物が含まれるが、これらに限定されない。
洗浄組成物は、任意選択的に、少ないが有効な量の洗剤充填剤のうちの一つ又は複数を含み得、これは、それ自体では洗浄剤としての性能を発揮しないが、組成物の全体的な洗浄能力を強化するために洗浄剤と連携する。本発明の洗浄組成物での使用に好適な洗浄充填剤の例としては、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、でんぷん、砂糖、およびプロピレングリコール等のようなC1~C10アルキレングリコールが挙げられる。無機洗剤ビルダーまたはホスフェート含有洗剤ビルダーは、ポリホスフェート(例えば、トリポリホスフェート、ピロホスフェート、およびガラス状ポリマーメタ-ホスフェート)のアルカリ金属、アンモニウム、およびアルカノールアンモニウム塩を含み得る。非ホスフェートビルダーも使用することができる。
任意選択的に、様々な染料、香料を含む付臭剤、および他の美観向上剤が洗浄組成物中にも含まれ得る。染料は、例えば、Direct Blue 86(Miles)、Fastusol Blue(Mobay Chemical Corp.)、Acid Orange 7(American Cyanamid)、Basic Violet 10(Sandoz)、Acid Yellow 23(GAF)、Acid Yellow 17(Sigma Chemical)、Sap Green(Milliken & Company)、Metanil Yellow(Keystone Analine and Chemical)、Acid Blue 9(Hilton Davis)、Sandolan Blue/Acid Blue 182(Sandoz)、Hisol Fast Red(Capitol Color and Chemical)、Fluorescein(Capitol Color and Chemical)、Acid Green 25(Ciba-Geigy)等として、組成物の外観を変更するために含まれ得る。
任意選択的に、洗浄組成物は、基材からタンパク質系、炭水化物系、またはトリグリセリド系の染みの除去のため;平皿、カップおよびボウル、ならびに鍋およびフライパン用の予備浸漬;医療用および歯科用器具用の予備浸漬;または肉切断設備用の予備浸漬などの予備浸漬の洗浄、染み抜き、および消毒のため;機械皿洗いのため;洗濯物および織物の洗浄および染み抜きのため;カーペットの洗浄および染み抜きのため;定置洗浄および定置染み抜きのため;食品加工表面および設備の洗浄および染み抜きのため;排水管洗浄のため;洗浄のための予備浸漬等、所望の活性を提供することができる一つ又は複数の酵素を含み得る。酵素は、表面または織物上で遭遇する汚れ残留物の一つ又は複数のタイプを分解または変質させることによって作用し、したがって、洗浄組成物の界面活性剤または他の構成成分によって汚れを除去するかまたは汚れをより除去可能にすることができる。汚れ残留物の分解および変質の両方は、洗浄されている表面または織物に汚れが結合する物理化学的な力を低減する、すなわち、汚れがより水溶性になることによって、洗浄力を改善することができる。例えば、一つ又は複数のプロテアーゼは、汚れ残留物中に存在する複雑な高分子タンパク質構造を、該プロテアーゼを含有する洗浄性溶液によって、それ自体が表面からより容易に脱着されるか、可溶化されるか、または他の方法でより容易に除去される、より単純な短鎖分子に切断することができる。
洗浄組成物は、任意選択的に、酵素安定化系を含み得る。酵素安定化系は、アルカリ金属ボレートもしくはアミン(例えば、アルカノールアミン)ボレート、またはアルカリ金属ボレート、またはホウ酸カリウムなどのホウ酸塩を含み得る。酵素安定化系はまた、ある特定の酵素を安定化するため、またはホウ酸塩の効果を強化もしくは維持するための他の成分を含み得る。
洗浄用組成物は、任意選択的に、中和剤を含み得る。アニオン性界面活性剤を採用する本発明の一実施形態では、中和剤を添加して、アニオン性界面活性剤を中和することができる。好適な中和剤としては、アミノ-2-メチル-1-プロパノール(AMP)およびトリエタノールアミン(TEA)などのアミノアルコールが挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、アミノ-2-メチル-1-プロパノールが好ましい中和剤である(AMP95として入手可能)。
任意選択的に、シリケートは、金属保護を提供するために洗浄組成物中に含むことができるが、アルカリ性を提供し、さらに再付着防止剤として機能することがさらに知られている。例示的なシリケートとしては、ケイ酸ナトリウムおよびケイ酸カリウムが挙げられるが、これらに限定されない。洗浄組成物は、シリケートなしで提供することができるが、シリケートが含まれるとき、それは所望の金属保護を提供する量で含まれ得る。
任意選択的に、洗浄組成物は、増粘剤を含み得る。追加的な増粘剤のいくつかの例としては、可溶性の有機または無機の増粘剤材料が挙げられる。無機増粘剤のいくつかの例としては、粘土、シリケート、および他のよく知られている無機増粘剤が挙げられる。有機増粘剤のいくつかの例としては、チキソトロープ性および非チキソトロープ性の増粘剤が挙げられる。いくつかの実施形態では、増粘剤は、簡単な除去性を促進するために、いくらか実質的な割合の水溶性を有する。本発明の組成物に有用な可溶性有機増粘剤の例には、ポリアクリル酸およびそのナトリウム塩などのカルボキシル化ビニルポリマー、エトキシル化セルロース、ポリアクリルアミド増粘剤、キサンタン増粘剤、グアーガム、アルギン酸ナトリウムおよびアルギン副生成物、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ならびにいくらかの実質的な割合の水溶性を有する他の同様の水性増粘剤が挙げられる。増粘剤を添加して、所望の粘度を提供することができる。
洗浄組成物は、液体または固体の濃縮物、即時使用可能な組成物、または使用溶液であり得る。概して、濃縮物は、水で希釈されて、対象物に接触して所望の洗浄、すすぎ等を提供する使用溶液を提供することが意図される組成物を指す。濃縮物は、液体または固体の形態であり得る。さらに、濃縮物を希釈して、即時使用可能な組成物を形成することができる。即時使用可能な組成物を、洗浄する物品または水と接触させて、使用溶液を形成することができる。物品が即時使用可能な組成物と接触した場合、次いで水を添加して、使用溶液を形成する。洗浄組成物中のカップリング剤、二価イオン、保湿剤、界面活性剤系、および任意に機能的な成分は、洗浄組成物が濃縮物として提供されるか、または使用溶液として提供されるかに依存して異なることを理解されたい。
洗浄組成物は、濃縮物として、即時使用可能な組成物、または使用溶液として分配され得る。組成物は、洗浄される物品、シンク内、または水に直接塗布して、使用溶液を形成することができる。使用溶液は、予浸用途中、手動洗浄用途の直前、または手動洗浄用途中に物品表面に塗布することができる。
アニオン性界面活性剤と中鎖から長鎖の直鎖アルコール(C6~C12アルコール)のそれぞれの組み合わせ間の相乗効果も定量化された。これらの結果は、表5~17および図2~10にまとめられ、比較されている。
中鎖から長鎖の直鎖アルコールの界面活性剤溶液中の溶解では、かき混ぜ/撹拌に時間がかかり、かなり頻繁に加熱されることは言うまでもない。したがって、固体組成物では、処理に特別な注意を向ける必要がある。中鎖から長鎖の直鎖アルコールが適切に組み込まれていない場合、分配系は中鎖から長鎖の直鎖アルコールを混合ミセル構造に組み込むことができない場合がある。
[1]
界面活性剤系を含む、洗浄組成物であって、前記界面活性剤系は、
前記組成物中に約1重量%~約15重量%存在する高発泡アニオン性界面活性剤と、
C6、C7、C8、C9、C10、C11、またはC12の直鎖アルコールブースターと、を含み、直鎖アルコールとアニオン性界面活性剤の比率が、約1:100~1:200である、洗浄組成物。
[2]
アミンオキシド界面活性剤をさらに含む、項目1に記載の洗浄組成物。
[3]
カップリング剤、二価カチオン、保湿剤、および非イオン性界面活性剤のうちの一つ又は複数をさらに含む、項目1または2に記載の洗浄組成物。
[4]
前記洗浄組成物が、液体であり、前記アニオン性界面活性剤が、前記洗浄組成物の約20重量%~約50重量%を構成する、項目1~3のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
[5]
前記カップリングが、約0.05重量%~約5重量%の量で存在する、項目1~4のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
[6]
前記二価イオンが、約0.1重量%~約8重量%の量で存在する、項目1~5のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
[7]
前記保湿剤が、約4重量%~約30重量%の量で存在する、項目1~6のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
[8]
非イオン性界面活性剤をさらに含む、項目1~7のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
[9]
前記組成物が、非直鎖アルコールを本質的に含まない、項目1~8のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
[10]
前記組成物が、C6よりも短いアルコールを本質的に含まない、項目1~9のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
[11]
補助組成物が、C12よりも長いアルコールを本質的に含まない、項目1~10のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
[12]
前記組成物が、プロピレングリコールを含まない、項目1~11のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
[13]
高発泡界面活性剤を含む界面活性剤系と、
カップリング剤と、
二価イオンと、
保湿剤と、
中鎖の直鎖アルコールと
を含む、洗浄組成物であって、直鎖アルコールと発泡界面活性剤の比率が、約1:100~1:200である、洗浄組成物。
[14]
前記高発泡界面活性剤が、アニオン性界面活性剤およびアミンオキシド界面活性剤、またはそれらの両方のうちの一つ又は複数である、項目10に記載の洗浄組成物。
[15]
前記界面活性剤が、前記組成物の約20重量%~約50重量%であり、前記カップリング剤が、前記組成物の約0.05重量%~約5重量%であり、前記半極性界面活性剤が、前記組成物の約1重量%~約40重量%であり、前記保湿剤が、前記組成物の約4重量%~約30重量%である、項目10または11に記載の洗浄組成物。
[16]
前記カップリング剤が、芳香族スルホネートを含む、項目10~12のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
[17]
前記カップリング剤が、キシレンスルホン酸ナトリウムである、項目10~13のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
[18]
前記保湿剤が、ヘキシレングリコールである、項目10~14のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
[19]
前記界面活性剤が、前記組成物の約24重量%~約45重量%であり、前記カップリング剤が、芳香族スルホネートを含み、かつ前記組成物の約0.1重量%~約3重量%であり、前記半極性界面活性剤が、前記組成物の約5重量%~約35重量%であり、前記保湿剤が、前記組成物の約8重量%~約25重量%である、項目10~15のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
[20]
濃縮洗浄組成物と水の約1:2~約1:250の比率で濃縮洗浄組成物を水で希釈して、使用溶液を形成することであって、前記濃縮洗浄組成物が、高発泡アニオン性界面活性剤からなる界面活性剤と、カップリング剤と、二価イオンと、保湿剤と、C6、C7、C8、C9、C10、C11、またはC12の直鎖アルコールブースターを含み、直鎖アルコールとアニオン性高発泡界面活性剤の比率が、約1:100~1:200である、形成することと、
表面を前記使用溶液と接触させることと、
前記表面をすすぐことと、を含む、表面を洗浄する方法。
[21]
アミンオキシド界面活性剤をさらに含む、項目20に記載の方法。
[22]
前記界面活性剤が、前記濃縮洗浄組成物の約30重量%~約40重量%であり、前記カップリング剤が、前記濃縮洗浄組成物の約0.2重量%~約1重量%であり、前記半極性界面活性剤が、前記濃縮洗浄組成物の約10重量%~約30重量%であり、前記保湿剤が、前記濃縮洗浄組成物の約12重量%~約20重量%である、項目20または21に記載の方法。
[23]
6~18個の炭素を有する脂肪アルコールの直鎖アルコールエトキシレートをさらに含み、かつ前記組成物の約0.1重量%~約20重量%である、項目10~22のいずれか一項に記載の方法。
[24]
洗浄組成物中に存在するアニオン性界面活性剤用のブースターとしてのC6、C7、C8、C89、C10、C11、またはC12の直鎖アルコールの使用であって、前記直鎖アルコールが、約1:100~1:200のブースターと界面活性剤の比率で存在する、使用。
Claims (24)
- 界面活性剤系を含む、洗浄組成物であって、前記界面活性剤系は、
前記組成物中に約1重量%~約15重量%存在する高発泡アニオン性界面活性剤と、
C6、C7、C8、C9、C10、C11、またはC12の直鎖アルコールブースターと、を含み、直鎖アルコールとアニオン性界面活性剤の比率が、約1:100~1:200である、洗浄組成物。 - アミンオキシド界面活性剤をさらに含む、請求項1に記載の洗浄組成物。
- カップリング剤、二価カチオン、保湿剤、および非イオン性界面活性剤のうちの一つ又は複数をさらに含む、請求項1または2に記載の洗浄組成物。
- 前記洗浄組成物が、液体であり、前記アニオン性界面活性剤が、前記洗浄組成物の約20重量%~約50重量%を構成する、請求項1~3のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
- 前記カップリングが、約0.05重量%~約5重量%の量で存在する、請求項1~4のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
- 前記二価イオンが、約0.1重量%~約8重量%の量で存在する、請求項1~5のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
- 前記保湿剤が、約4重量%~約30重量%の量で存在する、請求項1~6のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
- 非イオン性界面活性剤をさらに含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
- 前記組成物が、非直鎖アルコールを本質的に含まない、請求項1~8のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
- 前記組成物が、C6よりも短いアルコールを本質的に含まない、請求項1~9のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
- 補助組成物が、C12よりも長いアルコールを本質的に含まない、請求項1~10のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
- 前記組成物が、プロピレングリコールを含まない、請求項1~11のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
- 高発泡界面活性剤を含む界面活性剤系と、
カップリング剤と、
二価イオンと、
保湿剤と、
中鎖の直鎖アルコールと
を含む、洗浄組成物であって、直鎖アルコールと発泡界面活性剤の比率が、約1:100~1:200である、洗浄組成物。 - 前記高発泡界面活性剤が、アニオン性界面活性剤およびアミンオキシド界面活性剤、またはそれらの両方のうちの一つ又は複数である、請求項10に記載の洗浄組成物。
- 前記界面活性剤が、前記組成物の約20重量%~約50重量%であり、前記カップリング剤が、前記組成物の約0.05重量%~約5重量%であり、前記半極性界面活性剤が、前記組成物の約1重量%~約40重量%であり、前記保湿剤が、前記組成物の約4重量%~約30重量%である、請求項10または11に記載の洗浄組成物。
- 前記カップリング剤が、芳香族スルホネートを含む、請求項10~12のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
- 前記カップリング剤が、キシレンスルホン酸ナトリウムである、請求項10~13のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
- 前記保湿剤が、ヘキシレングリコールである、請求項10~14のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
- 前記界面活性剤が、前記組成物の約24重量%~約45重量%であり、前記カップリング剤が、芳香族スルホネートを含み、かつ前記組成物の約0.1重量%~約3重量%であり、前記半極性界面活性剤が、前記組成物の約5重量%~約35重量%であり、前記保湿剤が、前記組成物の約8重量%~約25重量%である、請求項10~15のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
- 濃縮洗浄組成物と水の約1:2~約1:250の比率で濃縮洗浄組成物を水で希釈して、使用溶液を形成することであって、前記濃縮洗浄組成物が、高発泡アニオン性界面活性剤からなる界面活性剤と、カップリング剤と、二価イオンと、保湿剤と、C6、C7、C8、C9、C10、C11、またはC12の直鎖アルコールブースターを含み、直鎖アルコールとアニオン性高発泡界面活性剤の比率が、約1:100~1:200である、形成することと、
表面を前記使用溶液と接触させることと、
前記表面をすすぐことと、を含む、表面を洗浄する方法。 - アミンオキシド界面活性剤をさらに含む、請求項20に記載の方法。
- 前記界面活性剤が、前記濃縮洗浄組成物の約30重量%~約40重量%であり、前記カップリング剤が、前記濃縮洗浄組成物の約0.2重量%~約1重量%であり、前記半極性界面活性剤が、前記濃縮洗浄組成物の約10重量%~約30重量%であり、前記保湿剤が、前記濃縮洗浄組成物の約12重量%~約20重量%である、請求項20または21に記載の方法。
- 6~18個の炭素を有する脂肪アルコールの直鎖アルコールエトキシレートをさらに含み、かつ前記組成物の約0.1重量%~約20重量%である、請求項10~22のいずれか一項に記載の方法。
- 洗浄組成物中に存在するアニオン性界面活性剤用のブースターとしてのC6、C7、C8、C89、C10、C11、またはC12の直鎖アルコールの使用であって、前記直鎖アルコールが、約1:100~1:200のブースターと界面活性剤の比率で存在する、使用。
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