JP4538232B2 - ブロックコポリマーを含む洗浄組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、食器洗浄又は洗濯における使用に好適な洗浄組成物に関する。該組成物はブロックコポリマーを含む。本発明による組成物は高い洗浄性を示し、及び/又はいったん基材から除去されると脂肪性物質の再堆積が少ない。
典型的な洗浄組成物は、食器洗浄用組成物及び洗濯用組成物を含めて洗浄性界面活性剤を基礎とする。洗浄性界面活性剤は洗おうとする物品から脂肪性物質を除去する。種々の目的のために、通常は他の化合物を加えて特性や組成を変化させる。食器洗浄用及び洗濯用の組成物は通常濃縮された形態で市販されており、使用時に消費者によって水で希釈される。したがって、食器洗浄用及び洗濯用組成物は、他の添加剤に加えて、15%を超える界面活性剤を含む。
組成物の使用法は消費者によって非常に異なる。組成物を非常に希釈して使用する消費者もいれば、特に食器の手洗い用洗剤においては、濃縮された形態でほとんど使用する消費者もいる。
洗浄性界面活性剤の性能は界面活性剤として使用される化合物の化学構造に依存しており、一部はその濃度及び相対的組成に依存する。しかしながら、それ以上高い濃度で洗浄性界面活性剤を使用しても効果が上がらない濃度値が通常は存在する。より少ない界面活性剤で同等の効果を与えることにより、又は同量の界面活性剤を用いてより多くの効果を与えることにより、洗浄性界面活性剤の組成物の洗浄効率を向上させることに対するニーズがある。
洗浄性界面活性剤の洗浄効率を上げるためにいくつかの化合物を添加することが知られている。例えば国際公開第98/28393号にはジアミンを使用することについて記述がある。
脂肪性物質は水性相中で液滴を形成する。これらの液滴の凝集が起こって、基材への再堆積が起こる場合があるが、これは望ましくない。このような液滴の凝集が起こると使用者は洗浄性能が良くないと考えるだろう。凝集及び再堆積により基材にいくつか目に見える痕跡が残ることもある。
凝集及び再堆積を防止するために化合物をいくつか添加することが知られている。国際公開第98/26036号には親水性の主鎖と疎水性の側鎖をもつ選択的ポリマーの使用について記述がある。
洗浄組成物の種々の特性を変化させるためにポリマーを加えることについては多くの文献に記述がある。
国際公開第00/71660号では食器の手洗い用洗浄組成物中の石鹸泡増進剤としてカチオン性ブロック及び中性ブロックを含むブロックコポリマーを使用することについて記述がある。
国際公開第00/12660号はジブロック又はトリブロックの親水性−疎水性コポリマーを添加することにより、マイクロエマルジョンを作製する際に界面活性剤の層状中間層を抑制することについて教示している。この文献中では層状中間層の抑制は「界面活性剤の効率を向上」するとされている。この文献中で記載されている実験はポリイソプレン−ブロック−ポリエチレンのコポリマーを使って実施したものである。この実験の界面活性剤及びコポリマーの濃度は、コポリマー/(界面活性剤+コポリマー)の比率を12%として界面活性剤を4%としたものからコポリマー/(界面活性剤+コポリマー)の比率を1.5%として界面活性剤を18%としたものまでが含まれる。
しかしながら、洗浄組成物は使用時には層状中間層を通常有しない。層状中間層の生成は、温度及び界面活性剤の濃度に依存し、非常に特殊な条件下で起こる。洗浄組成物を希釈すると、洗浄性界面活性剤の濃度は通常4%未満であり、更には1%未満ですらある。更には、国際公開第00/12660号に開示されているブロックコポリマーは、使用時に希釈予定の濃縮した洗浄組成物中に配合するのが難しい。前記ブロックコポリマーは組成物の他の化合物から相分離することがあり、したがって組成物の混合状態及び安定性が悪くなり、組成物の性能及び美的特性に影響を与える。
国際公開第98/28393号パンフレット 国際公開第98/26036号パンフレット 国際公開第00/71660号パンフレット 国際公開第00/12660号パンフレット
本出願人は洗浄組成物中に選択的ジブロック又はトリブロックのコポリマーが存在することにより洗浄性界面活性剤の洗浄効率が向上し、並びに除去した脂肪性物質の液滴の凝集が防止又は遅延される(再堆積抑止効果)一方で、特に多量の洗浄性界面活性剤を含む組成物中で前記コポリマーを配合することが容易のままであることを見出した。
したがって、本発明は食器洗浄又は洗濯用に好適な洗浄組成物に関し、該組成物は:
− 洗浄性界面活性剤を少なくとも15%と、
− (ブロックA)−(ブロックB)のジブロックコポリマー、(ブロックA)−(ブロックB)−(ブロックA)のトリブロックコポリマー、及び(ブロックB)−(ブロックA)−(ブロックB)のトリブロックコポリマーよりなる群から選択されるブロックコポリマー(ここで、ブロックA及びブロックBはαエチレン不飽和含有モノマー、好ましくはモノ−αエチレン不飽和モノマーから誘導され、少なくとも一つのブロックは水溶性である。)を含み、
− ブロックA及びブロックBは組成物が使用されるpHにおいて中性ブロックで、ブロックAはブロックBよりも親水性であるか、
− ブロックAは組成物が使用されるpHにおいて中性の水溶性ブロックで、ブロックBは組成物が使用されるpHにおいてアニオン性ブロックである水溶性ブロックであるか、或いは
− ブロックAは組成物が使用されるpHにおいて中性である疎水性ブロックで、ブロックBは組成物が使用されるpHにおいてアニオン性の水溶性ブロックである。
本発明の第二の側面では洗濯方法又は食器洗浄方法、例えば上述した組成物を原液若しくは希釈した形態で用いて洗うべき基材を処理するステップを含む食器の手洗い法を提供する。
本発明の第三の側面は、洗浄性向上剤又は油脂汚れの除去性能向上剤としての、洗浄性界面活性剤と共に用いる上述したブロックポリマーの使用に関する。
本発明の第四の側面は、再堆積抑制剤としての、洗浄性界面活性剤と共に用いる上述したブロックポリマーの使用に関する。
本発明の更に別の側面においては、最大で40%の水を含む洗浄組成物である。
定義
本明細書では、ポリマー、コポリマー又はブロックの分子量は前記ポリマー、コポリマー又はブロックの重量平均分子量を指す。ポリマー又はコポリマーの重量平均分子量はゲル透過クロマトグラフ(GPC)により測定可能である。本明細書では、ブロックの分子量は前記ブロックを作るために用いるモノマー、ポリマー、開始剤及び/又は連鎖移動剤の量から計算した分子量を指す。当業者であればこれらの分子量をどのように計算するかを知っている。ブロック同士の重量比とは、示量的に重合が行われることを考慮して、前記ブロックを作るために用いる化合物同士の量の比を指す。
典型的には、ブロックの分子量Mは以下の式:
Figure 0004538232
(式中、Miはモノマーiの分子量であり、niはモノマーiのモル数、及びn前駆体はブロックのマクロ分子鎖が結合することになる化合物のモル数である。)にしたがって計算する。前記化合物は連鎖移動剤若しくは連鎖移動基、又は先のブロックの場合がある。先のブロックである場合は、そのモル数は前記先のブロックのマクロ分子の鎖が結合した化合物、例えば連鎖移動剤若しくは移動基のモル数と考えることができる。ブロックの分子量Mは前記先のブロックの分子量の測定値から計算して得ることもできる。二つのブロックが先のブロックから両端に同時に成長するなら、上式に従って計算される分子量は2で割るべきである。
本明細書では、モノマーから誘導されるユニットは、重合により前記モノマーから直接得ることのできるユニットとして理解される。したがって、アクリル酸又はメタクリル酸のエステルから誘導されるユニットは、例えばアクリル酸又はメタクリル酸のエステル、或いは酢酸ビニルを重合し、次いで加水分解することにより得られる式−CH−CH(COOH)−、−CH−C(CH3)(COOH)−、−CH−CH(OH)−、−CH−C(CH3)(OH)−のユニットは包含しない。アクリル酸又はメタクリル酸から誘導されるユニットには、例えばモノマー(例えばアルキルアクリレート又はメタクリレート)を重合し、次いで式−CH−CH(COOH)−又は−CH−C(CH3)(COOH)−のユニットを得るために反応(例えば加水分解)させて得られるユニットが包含される。ビニルアルコールから誘導するユニットには例えばモノマー(例えばビニルエステル)を重合し、次いで式−CH−CH(OH)−又は−CH−C(CH3)(OH)−を得るために反応(例えば加水分解)させて得られるユニットが包含される。
ブロックの水溶性、親水性又は疎水性は、他のブロックがなければ前記ブロックが有するであろう水溶性、すなわち前記ブロックと同一の反復ユニットで構成され、同一の分子量をもつポリマーの水溶性を指す。水溶性のブロック、ポリマー又はコポリマーとは該ブロック、ポリマー又はコポリマーが20℃〜30℃の温度、0.01重量%〜10重量%の濃度において、水中で肉眼的には相分離を起こさないことを意味する。
第一ブロックが第二ブロックよりも親水性であるというのは:
− 第一ブロックが第二ブロックよりも幅広い濃度範囲で相分離を起こさないこと、又は
− 第二のブロックが相分離しない濃度範囲がない一方で、第一ブロックが相分離する濃度範囲があること、
のいずれかを意味する。
疎水性ブロックとはブロックが20℃〜30℃の温度、0.1重量%〜1重量%の濃度において、水中で肉眼的に相分離を起こすことを意味する。
組成物が使用されるpHでアニオン性のブロックとは、pHが何であろうとアニオン性であるユニットを含むブロック、又はpHに依存して中性、アニオン性になり得るユニット(該ユニットはアニオン性となる可能性がある。)を含むブロックを指す。pHに依存して中性又はアニオン性となり得るユニットは、中性の形態又はアニオン性の形態にあろうとも、以降アニオン性ユニット又はアニオン性モノマーから誘導するユニットと呼ぶ。アニオン性ブロックは数種のアニオン性ユニットを含み、随意的にいくつかの中性ユニットを含む。
ブロックコポリマー
ブロックコポリマーは少なくとも二つの異なるブロック、ブロックA及びブロックBを含む。ブロックコポリマーは、(ブロックA)−(ブロックB)のジブロックコポリマー、(ブロックA)−(ブロックB)−(ブロックA)のトリブロックコポリマー、及び(ブロックB)−(ブロックA)−(ブロックB)のトリブロックコポリマーよりなる群から選択される。
ブロックA及びブロックBは異なる構造を有する。これらは互いに異なる少なくとも一つの際だった特性を示す。この際だった特性における差異は構造の相違によるものである。
ブロックはそれが含む反復ユニットにより通常形成される。ブロックはポリマーの名前を挙げること、又は該ブロックが誘導されるモノマーの名前を挙げることで定めることができる。ブロックはいくつかのモノマーから誘導した、数種の反復ユニットを含むコポリマーとすることができる。それ故、ブロックA及びブロックBは異なるモノマーから誘導した異なるポリマーであるが、いくつか共通した反復ユニット(コポリマー)を含む場合がある。ブロックA及びブロックBは好ましくは(同一のモノマーから誘導した)共通した反復ユニットを50%よりも多くは含まない。
ブロックA及びブロックBはこれらの電気的挙動又は性質に関して、及び親水性又は疎水性に関して識別される。電気的挙動に関しては、各ブロックは組成物が使用されるpHにおいて中性又はアニオン性となることができる。本発明による組成物はpHが5.0〜10、好ましくは7.0〜9.0、より好ましくは8.0〜9.0の水性条件下で通常使用される。中性又はアニオン性なので、各ブロックは水溶性又は非水溶性、及び多かれ少なかれ親水性又は疎水性となることができる。
数種類のブロックコポリマー:
タイプ1:ブロックA及びブロックBは組成物が使用されるpHにおいて中性ブロックであり、ブロックAはブロックBよりも親水性であるもの;
タイプ2:ブロックAは組成物が使用されるpHにおいて中性の水溶性ブロックであり、ブロックBは組成物が使用されるpHにおいてアニオン性の水溶性ブロックであるもの;
タイプ3:ブロックAは組成物が使用されるpHにおいて中性の疎水性ブロックであり、ブロックBは組成物が使用されるpHにおいてアニオン性の水溶性ブロックであるもの;
を使用することができる。
ブロックA及びブロックBはα−エチレン不飽和を有するモノマー、好ましくはモノ−α−エチレン不飽和を有するモノマーから誘導される。より正確には、ブロックA及びブロックBに関しては、反復ユニットの少なくとも50%はα−エチレン不飽和を有するモノマーから、好ましくはモノ−αエチレン不飽和を有するモノマーから誘導されたユニットであることを意味する。
少なくとも一つのブロックは水溶性のブロックである。
中性ブロックの例としては:
− 酢酸ビニル、
− ビニルアルコール、
− ビニルピロリドン、
− アクリロニトリル、
− (モノ)α−エチレン不飽和含有モノカルボン酸のアミド、
− (モノ)α−エチレン不飽和含有モノカルボン酸のアルキルエステル、
− ビニルニトリル、
− ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、
− ビニルアミンアミド、及び
− ビニル芳香族化合物、
よりなる群から選択される少なくとも一つのモノマーから誘導するユニットを含むブロックが挙げられる。
好ましい中性ブロックは:
− ビニルアルコール、酢酸ビニル、
− ビニルピロリドン、
− アクリロニトリル、
− スチレン、
− アクリルアミド、メタクリルアミド、
− アクリルニトリル、
− メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチル−ヘキシル−アクリレート、及び
− 2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、
よりなる群から選択される少なくとも一つのモノマーから誘導するユニットを含むブロックである。
アニオン性ブロックの例としては:
− 燐酸基又はホスホン酸基を含む(モノ−)α−エチレン不飽和含有モノマー、
− (モノ−)α−エチレン不飽和含有モノカルボン酸、
− (モノ−)α−エチレン不飽和含有ジカルボン酸のモノアルキルエステル、
− (モノ−)α−エチレン不飽和含有ジカルボン酸のモノアルキルアミド、
− スルホン酸基を含む(モノ−)α−エチレン不飽和含有化合物、及びスルホン酸基を含む(モノ−)α−エチレン不飽和含有化合物の塩、
よりなる群から選択される少なくとも一つのモノマーから誘導するユニットを含むブロックが挙げられる。
好ましいアニオン性ブロックは:
− アクリル酸、メタクリル酸、
− ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸の塩、
− ビニルベンゼンスルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸の塩、
− α−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸、α−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸の塩、
− 2−スルホエチルメタクリレート、2−スルホエチルメタクリレートの塩、
− アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の塩、及び
− スチレンスルホン酸塩(SS)、
よりなる群から選択される少なくとも一つのモノマーから誘導するユニットを含むブロックである。
アクリル酸又はメタクリル酸のような(モノ−)α−エチレン不飽和含有モノカルボン酸をアニオン性モノマーとして述べたが、これらのモノマーから誘導されるブロックは、組成物が使用されるpHによっては、中性と考えることもできる。
水溶性ブロックの例としては:
− アクリルアミド、メタクリルアミド、
− ビニルピロリドン、
− ビニルアルコール、
− ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、
− 燐酸基又はホスホン酸基を含む(モノ−)α−エチレン不飽和含有モノマー、
− (モノ−)α−エチレン不飽和含有モノカルボン酸、
− (モノ−)α−エチレン不飽和含有ジカルボン酸のモノアルキルエステル、
− (モノ−)α−エチレン不飽和含有ジカルボン酸のモノアルキルアミド、
− スルホン酸基を含む(モノ−)α−エチレン不飽和含有化合物、及びスルホン酸基を含むα−エチレン不飽和含有化合物の塩、
よりなる群から選択される少なくとも一つのモノマーから誘導するユニットを含むブロックが挙げられる。
好ましい水溶性ブロックは:
− アクリルアミド、メタクリルアミド、
− ビニルピロリドン、
− ビニルアルコール、
− 2−ヒドロキシエチルアクリレート、
− アクリル酸、メタクリル酸、
− ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸の塩、
− ビニルベンゼンスルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸の塩、
− α−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸、α−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸の塩、
− 2−スルホエチルメタクリレート、2−スルホエチルメタクリレートの塩、
− アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の塩、及び
− スチレンスルホン酸塩(SS)、
よりなる群から選択される少なくとも一つのモノマーから誘導するユニットを含むブロックである。
疎水性ブロックの例としては:
− (モノ−)α−エチレン不飽和含有モノカルボン酸のアルキルエステル、
− 3〜12個の炭素原子を含むビニルニトリル、
− ビニルアミンアミド、及び
− ビニル芳香族化合物、
よりなる群から選択される少なくとも一つのモノマーから誘導するユニットを含むブロックが挙げられる。
好ましい疎水性ブロックは:
− スチレン、
− アクリロニトリル、
− メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、及び2−エチル−ヘキシルアクリレート、
よりなる群から選択される少なくとも一つのモノマーから誘導するユニットを含むブロックである。
α−エチレン不飽和、好ましくはモノ−α−エチレン不飽和を有するモノマーの例としては:
− (モノ−)α−エチレン不飽和含有カルボン酸のアミド、
− (モノ−)α−エチレン不飽和含有モノカルボン酸のアルキルエステル、
− ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、
− ビニルニトリド、
− ビニルアミンアミド、
− ビニルピロリドン、
− ビニルアルコール、酢酸ビニル、
− ビニル芳香族化合物、
− (モノ−)α−エチレン不飽和含有モノカルボン酸、
− (モノ−)α−エチレン不飽和含有ジカルボン酸のモノアルキルエステル、
− (モノ−)α−エチレン不飽和含有ジカルボン酸のモノアルキルアミド、
− スルホン酸基を含む(モノ−)α−エチレン不飽和含有化合物、及びスルホン酸基を含むエチレン不飽和含有化合物の塩、
よりなる群から選択されるモノマーが挙げられる。
タイプ1のブロックコポリマーに関して、ブロックBは疎水性でブロックAは親水性とすることができる。一方が他方に比べてより親水性であるが、ブロックA及びブロックBは共に親水性であると考えて良い。所与の2ブロックに対して、当業者であればどちらが他方に比べてより親水性であるかは分かる。以下にいくつか例を示す。
− アクリルアミドのモノマーから誘導するブロックはスチレンモノマーから誘導するブロックに比べてより親水性であると考えられる。
− アクリルアミドのモノマーから誘導するブロックはアルキル(メタ)アクリレートのモノマーから誘導するブロックに比べてより親水性であると考えられる。
通常は、アニオン性ブロックは親水性であると考えられる。
本発明による組成物中に含まれる好ましいブロックコポリマーは(ブロックA)−(ブロックB)のジブロックコポリマーである。上記コポリマーのうちで、ブロックAが(モノ−)α−エチレン不飽和含有モノマーから誘導するユニットを含む中性の疎水性ブロックで、ブロックBが(モノ−)α−エチレン不飽和含有モノマーから誘導するユニットを含むアニオン性の水溶性ブロックであるもの、或いはブロックAが(モノ−)α−エチレン不飽和含有モノマーから誘導するユニットを含む中性の親水性ブロックで、ブロックBが(モノ−)α−エチレン不飽和含有モノマーから誘導するユニットを含むアニオン性の水溶性ブロックであるものがより好ましい。
特に好ましい(ブロックA)−(ブロックB)のジブロックコポリマーは:
− ブロックAをビニルアルコールのモノマーから誘導し、ブロックBをアクリル酸のモノマーから誘導するもの、
− ブロックBをアクリル酸のモノマーから誘導し、ブロックAをスチレンのモノマーから誘導するもの、
− ブロックBをアクリル酸のモノマーから誘導し、ブロックAをブチルアクリレートのモノマーから誘導するもの、
− ブロックBをアクリルアミドのモノマーから誘導し、ブロックAをブチルアクリレートのモノマーから誘導するもの、
− ブロックBを2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)のモノマーから誘導し、ブロックAをブチルアクリレートのモノマーから誘導するもの、
− ブロックBをアクリル酸のモノマーから誘導し、ブロックAをアクリルアミドのモノマーから誘導するもの、
− ブロックBをアクリル酸のモノマーから誘導し、ブロックAをアクリル酸及びスチレンのモノマーの両方から誘導するもの(すなわち、ブロックAはコポリマーのブロックである。)、
よりなる群から選択される。
部分A及び部分Bを含むコポリマー(c)を作るための方法はいくつかある。特定の実施形態においては、コポリマー(c)はブロックコポリマー又は星型コポリマーである。そのようなコポリマーの製造法のいくつかを以下に提供する。
例示的には「Schmolka, J. Am. Oil Chem. Soc. 1977, 54, 110」、又は「Wilczek-Veraet et al., Macromolecules 1996, 29, 4036」に記載のように、例えば連続的に二つのモノマーを添加するアニオン重合を用いることが可能である。使用可能なその他の方法は、例えば「Katayose and Kataoka, Proc. Intern. Symp. Control. Rel. Bioact. Materials, 1996, 23, 899」に記載のように、ある別のブロックポリマーの各末端にブロックポリマーの重合を開始するものである。
本発明において、「Quirk及びLee(Polymer International 27, 359 (1992))」によって定義されているリビング又は制御重合を用いるのが推奨される。実際、この特定の方法によって、分散が狭く、ブロックの長さ及び組成が化学両論及び転化率によって制御されるポリマーを製造することが可能となる。この種の重合の文脈中では、例えば:
− 国際公開第98/58974号及び米国特許第6,153,705号の教示による、ザンテートによって制御されるラジカル重合、
− 国際公開第98/01478号の教示による、ジチオエステルによって制御されるラジカル重合、
− 国際公開第99/35178号の教示による、ジチオエステルによって制御されるラジカル重合、
− 国際公開第99/35177号の教示による、ジチオカルバメートによって制御されるラジカル重合、
− 国際公開第99/03894号の教示による、ニトロキシドの前駆体を用いるラジカル重合、
− 国際公開第99/31144号の教示による、ジチオカルバメートによって制御されるラジカル重合、
− 国際公開第02/26836号の教示による、ジチオカルバザートによって制御されるラジカル重合、
− 国際公開第00/75207号及び米国特許出願09/980387号の教示による、ハロゲン化ザンテートによって制御されるラジカル重合、
− 国際公開第02/10223号の教示による、ジチオホスホロエステルによって制御されるラジカル重合、
− 国際公開第02/22688号の教示による、二硫化物の存在下の連鎖移動剤によって制御されるラジカル重合、
− 国際公開第96/30421号の教示による、原子移動ラジカル重合(ATRP)、
− 「Otu et al., Makromol. Chem. Rapid. Commun., 3, 127 (1982)」の教示による、イニファータによって制御されるラジカル重合、
− 「Tatemoto et al., Jap. 50, 127, 991 (1975)」、「Daikin Kogyo Co Ltd Japan, and Matyjaszewski et al., Macromolecules, 28, 2093 (1995)」の教示による、ヨウ素の移動によって制御されるラジカル重合、
− 「Webster O.W., “Group Transfer Polymerization”, p. 580-588, in the “Encyclopedia of Polymer Science and Engineering”, Vol. 7, edited by H.F. Mark, N.M. Bikales, C.G. Overberger and G. Menges, Wiley Interscience, New York, 1987」の教示による、基転移重合、
− テトラフェニルエタン誘導体によって制御されるラジカル重合(D. Braun et al., Macromol. Symp., 111, 63 (1996))、
− 有機コバルト錯体によって制御されるラジカル重合(Wayland et al., J. Am. Chem. Soc., 116, 7973 (1994))、
のようないわゆるリビング又は制御重合によって得ることのできるコポリマーがとりわけ推奨される。
好ましい方法は、連鎖移動剤の使用を伴う、連続リビングラジカル重合法である。好ましい連鎖移動剤は、式−S−C(S)−Y−、−S−C(S)−S−、又は−S−P(S)−Y−、又は−S−P(S)−S−(式中、Yは酸素原子、窒素原子及び炭素原子のような、硫黄とは異なる原子である。)で表される基を含む連鎖移動剤である。これらにはジチオエステル基、チオエーテル−チオン基、ジチオカルバメート基、ジチオホスホロエステル、ジチオカルバザート、及びザンテート基が含まれる。好ましい連鎖移動剤に含まれる基の例には、式−S−C(S)−NR−NR'2、−S−C(S)−NR−N=CR'2、−S−C(S)−O−R、−S−C(S)−CR=CR'2、及び−S−C(S)−X(式中、R及びR'は同一又は異なるもので、水素原子又は随意的にヘテロ原子を含み随意的に置換されたヒドロカルビル基のような有機基であり、Xはハロゲン原子である。)の基が挙げられる。好ましい重合法はザンテートを用いたリビングラジカル重合である。
リビング又は制御ラジカル重合法で得られるコポリマーはポリマー鎖の末端に少なくとも一つの連鎖移動剤基を含むことができる。特定の実施形態においては上記基は除去又は不活性化されている。
ブロックコポリマーを作るのに用いられる「リビング」又は「制御」ラジカル重合法は:
a) (モノ−)α−エチレン不飽和含有モノマーと、少なくとも一つのラジカル源となる化合物と、連鎖移動剤とを反応させて、第一ブロックを得るステップ(連鎖移動剤は前記第一ブロックに結合する。);
b1) 第一ブロックと、別の(モノ−)α−エチレン不飽和含有モノマーと、随意的に、少なくとも一つのラジカル源となる化合物とを反応させて、ジブロックのコポリマーを得るステップ;
b2) 随意的に、ステップb1)をn回(nは0又はそれより大きい)繰り返して(n−2)個のブロックのコポリマーを得るステップ;及び
c) 随意的に、連鎖移動剤と該連鎖移動剤を不活性化する手段とを反応させるステップ;
を含む。
例えば、ジブロックのコポリマーを作るのに用いられる「リビング」又は「制御」ラジカル重合法は:
a) (モノ−)α−エチレン不飽和含有モノマーと、少なくとも一つのラジカル源となる化合物と、連鎖移動剤とを反応させて、第一ブロックを得るステップ(連鎖移動剤は前記第一ブロックに結合する。);
b) 第一ブロックと、別の(モノ−)α−エチレン不飽和含有モノマーと、随意的に、少なくとも一つのラジカル源となる化合物とを反応させて、ジブロックのコポリマーを得るステップ;及び
c) 随意的に、連鎖移動剤と該連鎖移動剤を不活性化する手段とを反応させるステップ;
を含む。
ステップa)の間、ポリマーの第一ブロックが合成される。ステップb)、b1)、又はb2)の間、ポリマーの別のブロックが合成される。
星型コポリマーも、最初にコアを製造し、次いでそこから枝を成長させるか(「コア先行型」)、又は最初に枝を製造し、次いで枝をコアと結合させること(「アーム先行型」)を伴うリビング又は制御重合法によって製造することができる。
連鎖移動剤の例には以下の式(I):
Figure 0004538232
(式中、
・ Rは基R2O−、R2R'2N−又はR3(ここで、R2及びR'2は同一又は異なるもので、(i)アルキル、アシル、アリール、アルケン又はアルキン基、(ii)随意的に芳香族の飽和又は不飽和の炭素環、或いは(iii)飽和又は不飽和の複素環を表し、これらの基及び環(i)、(ii)及び(iii)は置換可能である。R3はH、Cl、アルキル、アリール、アルケン又はアルキン基、随意的に置換された飽和又は不飽和の(複素)環、アルキルチオ、アルコキシカルボニル、アリーロキシカルボニル、カルボキシル、アシロキシ、カルバモイル、シアノ、ジアルキル−若しくはジアリールホスホナート、又はジアルキル若しくはジアリールホスフィナート基、或いはポリマー鎖を表す。)を表す。
・ R1は(i)随意的に置換されたアルキル、アシル、アリール、アルケン又はアルキン基、(ii)飽和又は不飽和の炭素環(随意的に置換され又は芳香族である。)、或いは(iii)随意的に置換された、飽和又は不飽和の複素環又はポリマー鎖を表す。)
基R1、R2、R'2及びR3は置換フェニル又はアルキル基、置換芳香族基、或いは以下の基:オキソ、アルコキシカルボニル又はアリーロキシカルボニル(−COOR)、カルボキシル(−COOH)、アシルオキシ(−O2CR)、カルバモイル(−CONR2)、シアノ(−CN)、アルキルカルボニル、アルキルアリールカルボニル、アリールカルボニル、アリールアルキルカルボニル、イソシアネート、フタルイミド、マレイミド、スクシンイミド、アミジノ、グアニジノ、ヒドロキシル(−OH)、アミノ(−NR2)、ハロゲン、アリル、エポキシ、アルコキシ(−OR)、S−アルキル、S−アリール又はシリル、カルボン酸のアルカリ塩又はスルホン酸のアルカリ塩のような親水性又はイオン性を示す基、ポリ(アルキレンオキシド)(PEO、PPO)鎖、又はカチオン性置換基(4級アンモニウム塩)によって置換することができ、Rはアルキル又はアリール基を表す。
好ましくは、式(I)の連鎖移動剤は以下の式(IA)、(IB)及び(IC):
Figure 0004538232
(式中、
・ R2及びR2'は(i)アルキル、アシル、アリール、アルケン又はアルキン基、(ii)随意的に芳香族の、飽和又は不飽和の炭素環、或いは(iii)飽和又は不飽和の複素環を表し、これらの基及び環(i)、(ii)及び(iii)は置換可能であり、
・ R1及びR1'は(i)随意的に置換されたアルキル、アシル、アリール、アルケン又はアルキン基、(ii)飽和又は不飽和の炭素環(随意的に置換され又は芳香族である。)、或いは(iii)随意的に置換された、飽和又は不飽和の複素環又はポリマー鎖を表し、そして
・ pは2〜10である。)
の化合物から選択されるジチオカルボナートである。
連鎖移動剤の別の例は、以下の式(II)及び(III):
Figure 0004538232
(式中、
− R1は有機基(例えば式(I)、(IA)、(IB)及び(IC)の連鎖移動剤に関して上で定義した基R1)であり、
− R2、R3、R4、R7及びR8は同一又は異なるもので、水素原子又は有機基であり、随意的に環を形成する。R2、R3、R4、R7及びR8の有機基の例にはヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子含有ヒドロカルビル、及び置換ヘテロ原子含有ヒドロカルビルが含まれる。)
の連鎖移動剤である。
(モノ−)α−エチレン不飽和含有モノマー及びその比率はブロックに対する所望の特性が得られるように選択する。本方法によれば、すべての一連の重合を同一反応器内で実施する場合、一つの段階中で使用するモノマーは、次の段階の重合を開始するまでに、したがって新しいモノマーが導入される前に、すべて消費されているのが一般に好ましい。しかしながら、先の段階のモノマーが次のブロックの重合中に反応器内にまだ存在していることが起こる場合もある。この場合、上記モノマーは一般に全モノマーの5mol%を超えない。
重合は水性及び/又は有機溶媒中で実施することができる。重合は実質的に原液の溶けた状態(バルク重合)で、又は水性媒体中のラテックス型プロセスにしたがって実施することもできる。
ブロックコポリマーの平均分子量は通常1000〜500000g/mol、より好ましくは15000〜20000g/molである。上記範囲内で、各ブロックの重量比を変化させることができる。しかしながら、各ブロックは500g/molを超え、好ましくは1000g/molを超える分子量を有するのが良い。
洗浄性界面活性剤
本発明による組成物中には少なくとも1種の洗浄性界面活性剤が含まれる。洗浄性界面活性剤はアニオン性、非イオン性、両性及びこれらの混合よりなる群から選択するのが好ましい。洗浄性界面活性剤の例を以下に与える。
アニオン性界面活性剤
本発明に有用なアニオン性の界面活性剤は線状アルキルベンゼンスルホナート、αオレフィンスルホナート、パラフィンスルホナート、メチルエステルスルホナート、アルキルサルフェート、アルキルアルコキシサルフェート、アルキルスルホナート、アルキルアルコキシカルボキシレート、アルキルアルコキシル化サルフェート、サルコシナート、タウリナート、及びこれらの混合物よりなる群から好ましく選択される。
使用可能なアニオン性界面活性剤のタイプの一つにはアルキルエステルスルホナートが包含される。これらは再生可能な非石油資源で作ることができるため望ましい。技術文献に開示されている公知の方法に従ってアルキルエステルスルホナートの界面活性剤成分の製造を遂げることができる。例えば、「“The Journal of the American Oil Chemists Society,”52 (1975), pp. 323-329」に従ってC8〜C20のカルボン酸の線状エステルをガス状SO3でスルホン化することができる。好適な開始材料には、獣脂、パーム、及びココナツ油等から誘導するような天然脂肪性物質が挙げられる。
特に洗濯用途に好ましいアルキルエステルスルホナートの界面活性剤は構造式:
Figure 0004538232
(式中、R3はC8〜C20のヒドロカルビル、好ましくはアルキル、又はこれらの組合せであり、R4はC1〜C6のヒドロカルビル、好ましくはアルキル、又はこれらの組合せであり、Mは可溶性の塩を形成するカチオンである。好適な塩にはナトリウム、カリウム、及びリチウム塩のような金属塩、並びにメチル−、ジメチル−、トリメチル−及び4級アンモニウムのカチオン(例えばテトラメチルアンモニウム及びジメチルピペリジニウム)のような置換又は非置換のアンモニウム塩、並びにアルカノールアミン(例えばモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、及びトリエタノールアミン)から誘導したカチオンが含まれる。)
のアルキルエステルスルホナートの界面活性剤を含む。
好ましくはR3はC10〜C16のアルキルで、R4はメチル、エチル又はイソプロピルである。特に好ましいのはR3がC14〜C16のアルキルであるメチルエステルスルホナートである。
本発明での使用に重要なアニオン性界面活性剤のもう一つのタイプはアルキルサルフェートの界面活性剤である。ポリヒドロキシ脂肪酸アミド(以下を参照)と組み合わせて使用するときに、広範囲の温度にわたる良好な油脂/油の洗浄性、洗浄濃度、及び洗浄時間を含めた総合的な洗浄能力が優れていることに加えて、アルキルサルフェートの溶解並びに液状洗剤配合物中での高い配合性が得られる。アルキルサルフェートの界面活性剤は、式ROSO3M(式中、RはC10〜C24のヒドロカルビル、好ましくはC10〜C20のアルキル成分を有するアルキル又はヒドロキシアルキル、より好ましくはC12〜C18のアルキル又はヒドロキシアルキルであるのが好ましく、MはH又はカチオン(例えばアルカリ又はアルカリ土類(IA族又はIIA族)金属カチオン(例えばナトリウム、カリウム、リチウム、マグネシウム、カルシウム)、メチル−、ジメチル及びトリメチルアンモニウム、及び4級アンモニウムカチオン(例えばテトラメチルアンモニウム及びジメチルピペリジニウム)のような置換又は非置換のアンモニウムカチオン、並びにエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、及びこれらの混合物のようなアルカノールアミンから誘導したカチオンである。)の水溶性塩又は酸、或いはその類似物である。)典型的には、洗浄温度が低い場合(例えば約50℃未満)にC12〜C16のアルキル鎖が好ましく、洗浄温度が高い場合(例えば約50℃を超えるとき)にC16〜C18のアルキル鎖が好ましい。これらの界面活性剤の例にはRhodia社よりRhodapanの商品名で市販されている界面活性剤が含まれる。
有用なアニオン性界面活性剤の別の部類はアルキルアルコキシル化サルフェートの界面活性剤である。上記界面活性剤は典型的には式RO(A)mSO3M(式中、Rは非置換のC10〜C24のアルキル又はC10〜C24のアルキル成分を有するヒドロキシアルキル基、好ましくはC12〜C20のアルキル又はヒドロキシアルキル基、より好ましくはC12〜C18のアルキル又はヒドロキシアルキル基であり、Aはエトキシ又はプロポキシユニットであり、mは0よりも大きく、典型的には約0.5〜約6、より好ましくは約0.5〜3であり、MはH又はカチオン(例えば、金属カチオン(例えばナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、マグネシウム等)、アンモニウム又は置換アンモニウムのカチオンとすることができる。)の水溶性の塩又は酸である。)アルキルエトキシ化サルフェート及びアルキルプロポキシル化サルフェートはここで企図されている。置換アンモニウムのカチオンの具体例にはメチル−、ジメチル−、トリメチル−アンモニウム及び4級アンモニウムカチオン(例えばテトラメチルアンモニウム、ジメチルピペリジニウム)、並びにモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、及びこれらの混合物のようなアルカノールアミンから誘導したカチオンが含まれる。具体的な界面活性剤はC12〜C18のアルキルポリエトキシ化(1.0)サルフェート、C12〜C18のアルキルポリエトキシ化(2.25)サルフェート、C12〜C18のアルキルポリエトキシ化(3.0)サルフェート、C12〜C18のアルキルポリエトキシ化(4.0)サルフェートであり、ここでMはナトリウム及びカリウムから選択するのが好都合である。ここで使用する界面活性剤は天然又は合成のアルコールを原料として作ることができる。鎖長は枝分かれも含めて平均的な炭化水素の分布を示す。上記界面活性剤の例にはRhodia社よりRhodapexの商品名で市販されている界面活性剤が含まれる。
他のアニオン性界面活性剤−洗浄目的に役立つ他のアニオン性界面活性剤も本組成物中に含めることができる。これらには、石鹸の塩(例えば、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、及びモノ−、ジ−及びトリ−エタノールアミン塩のような置換アンモニウム塩)、C8〜C20の線状アルキルベンゼンスルホナート(例えばRhodia社よりRhodacalの商品名で市販されているもの。)、C8〜C22の第1級又は第2級アルカンスルホナート、C8〜C24のオレフィンスルホナート、例えば英国特許第1,082,179号明細書に記載のようなアルカリ土類金属のクエン酸塩の熱分解生成物のスルホン化により製造するスルホン化ポリカルボン酸、アルキルグリセロールスルホナート、脂肪酸アシルグリセロールスルホナート、脂肪酸オレイルグリセロールスルホナート、アルキルフェノールエチレンオキシドエーテルサルフェート、パラフィンスルホナート、アルキルホスホナート、アシルイソチオナートのようなイソチオナート、N−アシルタウレート、メチルタウリドの脂肪酸アミド、アルキルスクシンアマート及びスルホスクシナート、スルホスクシナートのモノエステル(例えば、Rhodia社よりGeroponの商品名で市販されているもの(特に飽和及び不飽和のC12〜C18のモノエステル))、スルホスクシナートのジエステル(特に飽和及び不飽和のC6〜C14のジエステル)、N−アシルサルコシナート、アルキルポリグルコシドのサルフェートのようなアルキルポリサッカライドのサルフェート(非イオン性非硫酸化化合物は以下に記載する。)、分枝状第1級アルキルサルフェート、式RO(CH2CH2O)kCH2COO-+(式中、RはC8〜C22のアルキル、kは0〜10の整数、そしてMは溶解性の塩形成性カチオンである。)のようなアルキルポリエトキシカルボキシレート、並びにイセチオン酸でエステル化し及び水酸化ナトリウムで中和した脂肪酸が挙げられる。ロジン、水素化ロジン、トール油中に存在するか又はそれから誘導する樹脂酸及び水素化樹脂酸のような樹脂酸及び水素化樹脂酸も好適である。
更なる例「“界面活性剤及び洗剤(Surface Active Agents and Detergents)”(Vol. I及びII、 Schwartz、Perry及びBerch著)」に与えられている。種々の上記のような界面活性剤がLaughlin外による1975年12月30日発行の米国特許第3,929,678号の23列、58行〜29列、23行にも一般に開示されている。
第二の界面活性剤
第二の洗浄性界面活性剤は、非イオン性のもの、カチオン性のもの、両性のもの(ampholytics)、双性のもの(zwitterionics)、及びこれらの混合物よりなる群から選択することができる。洗浄性界面活性剤の種類及び量とともに本明細書で開示する他の添加剤を選択することで、洗濯物のクリーニング又は他の異なるクリーニング用途(とりわけ食器洗浄を含む)で使用すべく本洗浄性組成物を処方することができる。したがって、使用される特定の界面活性剤は想定される特定の最終用途によって大きく変化し得る。好適な第二の界面活性剤を以下に示す。
非イオン性洗浄性表面活性剤
好適な非イオン性洗浄性界面活性剤は一般に、1975年12月30日発行のLaughlin外の米国特許第3,929,678号の13列、14行〜16列、6行に一般に開示されており、これを本明細書に援用する。例示的で非限定的な有用な非イオン性界面活性剤の部類には、アルキルジアルキルアミンオキシド(例えばRhodia社よりRhodamoxの商品名で市販されているもの。)、アルキルエトキシレート(例えばRhodia社よりRhodasurfの商品名で市販されているもの。)、アルカノイルグルコースアミド、アルキルベタイン(例えばRhodia社よりMirataineの商品名で市販されているもの。)、及びこれらの混合物が含まれる。
本発明で使用する他の非イオン性界面活性剤にはアルキルフェノールのポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリブチレンオキシド縮合物が挙げられる。一般にはポリエチレンオキシド縮合物が好ましい。上記化合物にはアルキレンオキシドと直鎖又は分枝鎖構造の約6〜約12個の炭素原子を含有するアルキル基を有するアルキルフェノールとの縮合生成物が含まれる。好ましい実施形態では、エチレンオキシドはアルキルフェノール1モル当たり約5〜約25モルのエチレンオキシドに等しい量だけ存在する。
商業的に入手可能なこの種の非イオン性界面活性剤にはRhodia社よりIgepalの商品名で市販されている界面活性剤が含まれる。これらは一般にフェノールアルコキシレート(例えばアルキルフェノールエトキシレート)と呼ばれる。
また、約1〜約25モルのエチレンオキシドと脂肪族アルコールの縮合生成物も挙げられる。脂肪族アルコールのアルキル鎖は線状又は分枝状で、第1級又は第2級であり、そして一般に約8〜約22個の炭素原子を含有する。特に好ましいのは約10〜約20個の炭素原子を含有するアルキル基をもつアルコールとアルコール1モル当たり約2〜約18モルのエチレンオキシドとの縮合生成物である。
商業的に入手可能なこの種の非イオン性界面活性剤の例にはUnion Carbide社より市販されているTergitolB15−S−9(C11〜C15の線状第2級アルコールと9モルのエチレンオキシドとの縮合生成物)及びTergitol24−L−6NMW(C12〜C14の第1級アルコールと6モルのエチレンオキシドとの縮合生成物で狭い分子量分布を有する。);Shell Chemical社より市販されているNeodol(登録商標)45−9(C14〜C15の線状アルコールと9モルのエチレンオキシドとの縮合生成物)、Neodol(登録商標)23−6.5(C12〜C13の線状アルコールと6.5モルのエチレンオキシドとの縮合生成物)、Neodol(登録商標)45−7(C14〜C15の線状アルコールと7モルのエチレンオキシドとの縮合生成物)、及びNeodol(登録商標)45−4(C14〜C15の線状アルコールと4モルのエチレンオキシドとの縮合生成物);Rhodia社より市販されているRhodasurf IT、DB及びB;BASF社より市販されているPlurafac LF403;並びにProcter&Gamble社より市販されているKyro(登録商標)EOB(C13〜C15のアルコールと9モルのエチレンオキシドとの縮合生成物)が挙げられる。他の商業的に入手可能な非イオン性界面活性剤にはShell Chemical社より市販されているDobanol91−8(登録商標)、及びHoechst社より市販されているGenapol UD−080(登録商標)が挙げられる。本カテゴリーの非イオン性界面活性剤は一般に「アルキルエトキシレート」と呼ばれる。
また、エチレンオキシドとプロピレンオキシド及びプロピレングリコールの縮合により生成した疎水性基部との縮合生成物も挙げられる。上記化合物の疎水性部分は好ましくは約1500〜約1800の分子量を有し、水不溶性を示す。該疎水性部分へのポリオキシエチレン部分の付加は全体として分子の水溶性を増加させる傾向があり、ポリオキシエチレンの含有量が縮合生成物の全重量の約50%となる地点(これは約40モルまでのエチレンオキシドと縮合することに相当する。)まで生成物の液体性状が保持される。この種の化合物の例には商業的に入手可能なものとしてBASF社により市販されているPluronic(登録商標)界面活性剤、及びRhodia社より市販されているAntaroxのいくつかが挙げられる。
また、エチレンオキシドと、プロピレンオキシド及びエチレンジアミンの反応により生じた生成物との縮合生成物も挙げられる。上記生成物の疎水性部分はエチレンジアミンと過剰のプロピレンオキシドとの反応生成物から成り、一般に約2500〜約3000の分子量を有する。この疎水性部分を、縮合生成物が約40重量%〜約80重量%のポリオキシエチレンを含有し、分子量が約5,000〜約11,000となる程度までエチレンオキシドと縮合する。この種の非イオン性界面活性剤の例にはBASF社より市販され、商業的に入手可能なTetronic B化合物のいくつかが挙げられる。
半極性非イオン性界面活性剤は非イオン性界面活性剤の特別なカテゴリーに属するもので、これには約10〜約18個の炭素原子をもつアルキル部分を一つと約1〜約3個の炭素原子を含有するアルキル基及びヒドロキシアルキル基よりなる群から選択される部分を二つ含有する水溶性アミンオキシド;約10〜約18個の炭素原子をもつアルキル部分を一つと約1〜約3個の炭素原子を含有するアルキル基及びヒドロキシアルキル基よりなる群から選択される部分を二つ含有する水溶性ホスフィンオキシド;並びに約10〜約18個の炭素原子をもつアルキル部分を一つと約1〜約3個の炭素原子を含有するアルキル及びヒドロキシアルキル部分よりなる群から選択される部分を含有する水溶性スルホオキシドが含まれる。
半極性非イオン性界面活性剤としては式:
Figure 0004538232
(式中、R3は約8〜約22個の炭素原子を含有するアルキル、ヒドロキシアルキル、アルキルフェニル基又はこれらの混合であり;R4は約2〜約3個の炭素原子を含有するアルキレン又はヒドロキシアルキレン基又はこれらの混合であり;xは0〜約3であり;各R5は約1〜約3個の炭素原子を含有するアルキル又はヒドロキシアルキル基、或いは約1〜約3個のエチレンオキシド基を含有するポリエチレンオキシド基である。)
をもつアミンオキシドの界面活性剤が挙げられる。
5は例えば酸素又は窒素原子を通じて互いに結合し、環構造を形成することができる。上記アミンオキシドの界面活性剤としてはとりわけC10〜C18のアルキルジメチルアミンオキシド及びC8〜C12のアルコキシエチルジヒドロキシエチルアミンオキシドが挙げられる。
また、1986年1月21日発行のLlenadoの米国特許第4,565,647号で開示されており、約6〜約30個の炭素原子、好ましくは約10個〜約16個の炭素原子を含有する疎水性基をもつアルキルポリサッカライド、及び約1.3〜約10、好ましくは1.3〜約3、もっとも好ましくは約1.3〜約2.7個の糖単位を含有する親水性基をもつ多糖類(例えばポリグリコシド)が挙げられる。例えばグルコースやガラクトースのような5又は6個の炭素原子を含有する任意の還元糖を使用することができ、グルコシル部分はガラクトシル部分に置換可能である。(随意的に疎水性基は2位、3位、4位等に結合し、したがってグルコシド又はガラクトシドではなくてグルコース又はガラクトースを与える。)糖同士の結合は、例えば付加的な糖単位の1位と先の糖単位上の2位、3位、4位、及び/又は6位の間でなされることが可能である。
随意的には、さほど望ましくはないが、疎水性部分と多糖類部分をつなぐポリアルキレンオキシド鎖が存在することができる。好ましいアルキレンオキシドはエチレンオキシドである。典型的な疎水性基としては約8〜約18個、好ましくは約10〜約16個の炭素原子を含有し、飽和又は不飽和で、分枝状又は非分枝状のアルキル基が挙げられる。アルキル基は直鎖の飽和アルキル基であるのが好ましい。アルキル基は約3個までのヒドロキシ基を含有することができ、及び/又はポリアルキレンオキシド鎖は約10個まで、好ましくは5個未満のアルキレンオキシド部分を含有することができる。好適なアルキルポリサッカライドはオクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、及びオクタデシルのジ−、トリ−、テトラ−、ペンタ−、及びヘキサ−グルコシド、ガラクトシド、ラクトシド、グルコース、フルクトシド、フルクトース、及び/又はガラクトースである。好適な混合物としてはココナツのアルキル、ジ−、トリ−、テトラ−、及びペンタ−グルコシド、並びに獣脂のアルキルテトラ−、ペンタ−、及びヘキサ−グルコシドが挙げられる。
好ましいアルキルポリグリコシドは、次式:
2O(Cn2nO)t(グリコシル)x
(式中、R2はアルキル、アルキルフェニル、ヒドロキシアルキル、ヒドロキシアルキルフェニル、及びこれらの混合よりなる群から選択され、アルキル基は約10〜約18個、好ましくは約12〜約14個の炭素原子を含有し;nは2又は3、好ましくは2であり;tは0〜約10、好ましくは0であり;xは約1.3〜約10、好ましくは約1.3〜約3、もっとも好ましくは約1.3〜約2.7である。)
を有する。グリコシルは好ましくはグルコースより誘導する。上記化合物を製造するために、最初にアルコール又はアルキルポリエトキシアルコールを生成し、その後グルコース又はグルコース源と反応させてグルコシド(1位に結合)を生成する。次いで付加的なグリコシル単位の1位と先のグリコシル単位の2位、3位、4位及び/又は6位、好ましくは主として2位の間で結合させることができる。
非イオン性洗浄性界面活性剤としては次式:
Figure 0004538232
(式中、R6は約7〜約21個(好ましくは約9〜約17個)の炭素原子を含有するアルキル基であり、各R7は水素、C1〜C4のアルキル、C1〜C4のヒドロキシアルキル、及び−(C24O)xH(ここでxは約1〜約3まで変化する。)よりなる群から選択される。)
を有する脂肪酸アミドの界面活性剤が挙げられる。好ましいアミドはC8〜C20のアンモニアアミド、モノエタノールアミド、ジエタノールアミド、及びイソプロパノールアミドである。
カチオン性界面活性剤
カチオン性の洗浄性界面活性剤も本発明の洗浄性組成物中に含有することができる。カチオン性界面活性剤としてはハロゲン化アルキルジメチルアンモニウム、及び次式:
[R2(OR3y][R4(OR3y25+-
(式中、R2は約8〜約18個の炭素原子をアルキル鎖中に有するアルキル又はアルキルベンジル基であり、各R3は−CH2CH2−、−CH2CH(CH3)−、−CH2CH(CH2OH)−、−CH2CH2CH2−、及びこれらの混合よりなる群から選択され、各R4はC1〜C4アルキル、C1〜C4ヒドロキシアルキル、ベンジル、二つの基R4が結合して生成する環構造、−CH2CHOHCHOHCOR6CHOH−CH2OH(ここで、R6は任意のヘキソース又は分子量が約1000未満のヘキソースポリマー)、並びに水素(yが0ではないとき)よりなる群から選択され;R5はR4と同一であるか、又はR2とR5の炭素原子数の総数が約18以下となるアルキル鎖であり;各yは0〜約10で、y値の合計は0〜約15であり;Xは任意の相溶性アニオンである。)
を有する界面活性剤のようなアンモニウム界面活性剤が挙げられる。
本発明において有用な別のカチオン性界面活性剤は1980年10月14日発行のCambreの米国特許4,228,044号にも記載されており、これを本明細書に援用する。
他の界面活性剤
両性(Ampholytic)界面活性剤を本洗浄性組成物に取り込むことができる。この界面活性剤は、第2級若しくは第3級アミンの脂肪族誘導体又は複素環式第2級及び第3級アミンの脂肪族誘導体(ここで、脂肪族基は直鎖又は分枝状とすることができる。)として広く説明することができる。脂肪族置換基の一つは少なくとも約8個の炭素原子、典型的には約8〜約18個の炭素原子を含有し、少なくとも一つの置換基がアニオン性の水溶性基(例えばカルボキシ、スルホナート、サルフェート)を含有する。両性界面活性剤の例に関しては1975年12月30日発行のLaughlin外の米国特許第3,929,678号明細書において19列、18〜35行を参照されたい。好ましい両性界面活性剤には、いわゆるピークの狭いアルキルエトキシレート等のC12〜C18アルキルエトキシレート(“AE”)、C6〜C12のアルキルフェノールアルコキシレート(特にエトキシレート及びエトキシ/プロポキシの混合)、C12〜C18のベタイン及びスルホベタイン(“スルタイン”)、C10〜C18のアミンオキシド、並びにこれらの混合物が挙げられる。
双性(Zwitterionic)界面活性剤も本洗浄性組成物に取り込むことができる。この界面活性剤は第2級及び第3級アミンの誘導体、複素環式第2級及び第3級アミンの誘導体、又は第4級アンモニウム、第4級ホスホニウム若しくは第3級スルホニウム化合物の誘導体として広く説明することができる。双性界面活性剤の例に関しては1975年12月30日発行のLaughlin外の米国特許第3,929,678号明細書において19列、38行〜22列、48行を参照されたい。
両性及び双性界面活性剤は1種又は複数種のアニオン性及び/又は非イオン性界面活性剤と組み合わせて一般に使用する。
ポリヒドロキシ脂肪酸アミド界面活性剤
本洗浄性組成物は有効量のポリヒドロキシ脂肪酸アミド界面活性剤を含有することもできる。
「有効量」とは洗浄組成物の配合者が、該組成物の洗浄性能を向上する該組成物中に組み込むべきポリヒドロキシ脂肪酸アミドの量を選択することができることを意味する。一般には、慣例的な水準として、約1重量%のポリヒドロキシ脂肪酸アミドの組込みによって洗浄性能が高まる。
本洗浄性組成物は典型的には約1重量%ベースのポリヒドロキシ脂肪酸アミド、好ましくは約3%〜約30%のポリヒドロキシ脂肪酸アミドを含む。ポリヒドロキシ脂肪酸アミド界面活性剤成分は構造式:
Figure 0004538232
(式中、R1はH、C1〜C4のヒドロカルビル、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロピル又はこれらの混合で、好ましくはC1〜C4のアルキル、より好ましくはC1又はC2のアルキル、もっとも好ましくはC1のアルキル(すなわちメチル)であり;R2はC5〜C31のヒドロカルビルで、好ましくは直鎖のC7〜C19アルキル又はアルケニル、より好ましくは直鎖のC9〜C17のアルキル又はアルケニル、もっとも好ましくは直鎖のC11〜C15アルキル又はアルケニル、或いはこれらの混合であり;そしてZは線状ヒドロカルビル鎖を有し、少なくとも3個のヒドロキシルが該鎖に直接結合しているポリヒドロキシヒドロカルビル、又はそのアルコキシル化(好ましくはエトキシ化又はプロポキシ化)誘導体である。)
で表される成分を含む。
Zは好ましくは還元的アミノ化反応で還元糖より誘導し、より好ましくはZはグリシジルである。好適な還元糖としてはグルコース、フルクトース、マルトース、ラクトース、ガラクトース、マンノース、及びキシロースが挙げられる。上で列挙した個々の糖に加えて、原材料として高デキストロースのコーンシロップ、高フルクトースのコーンシロップ、及び高マルトースのコーンシロップを利用することができる。上記コーンシロップはZ用の糖分の混合物を産出することができる。このことは他の好適な原材料を排除することを意図するものでは決してないことを理解されたい。Zは好ましくは−CH2−(CHOH)n−CH2OH、−CH(CH2OH)−(CHOH)n-1−CH2OH、−CH2−(CHOH)2(CHOR')(CHOH)−CH2OH、及びこれらのアルコキシル化誘導体よりなる群から選択される(ここで、nは3〜5の整数(両端を含む)であり、R'はH又は環式若しくは脂肪族の単糖類である。)。もっとも好ましくはn=4のグリシジル、とりわけ−CH2−(CHOH)4−CH2OHである。
R'は、例えば、N−メチル、N−エチル、N−プロピル、N−イソプロピル、N−ブチル、N−2−ヒドロキシエチル、又はN−2−ヒドロキシプロピルとすることができる。
2−CO−N<は、例えばコカミド、ステアルアミド、オレアミド、ラウラミド、ミリスタミド、カプリカミド、パルミトアミド、タロウアミド等とすることができる。
Zは1−デオキシグルシチル、2−デオキシフルクチチル、1−デオキシマルチチル、1−デオキシラクチチル、1−デオキシガラクチチル、1−デオキシマンニチル、1−デオキシマルトトリオチチル等とすることができる。
ポリヒドロキシ脂肪酸アミドの製法は当技術分野で公知である。一般には、アルキルアミンと還元糖を還元的アミノ化反応で反応させて対応するN−アルキルポリヒドロキシアミンを生成させ、次いでN−アルキルポリヒドロキシアミンと脂肪族エステル又はトリグリセリドを縮合/アミド化工程で反応させて、N−アルキル、N−ポリヒドロキシ脂肪酸アミド生成物を生成する。ポリヒドロキシ脂肪酸アミドを含有する組成物の製法が、例えば、1959年2月18日に発行されたThomas Hedley社の英国特許第809,060号明細書、1960年12月20日発行のE.R.Wilsonの米国特許第2,965,576号明細書、1955年3月8日発行のAnthony M. Schwartzの米国特許第2,703,798号明細書、及び1934年12月25日発行のPiggottの米国特許第1,985,424号明細書に開示されており、これらをそれぞれ本明細書に援用する。
本組成物中の洗浄性界面活性剤の量は少なくとも15重量%であり、好ましくは少なくとも18%であり、更には少なくとも25%とすることもできる。
本組成物は洗浄性界面活性剤100部に対して0.33〜20重量部のブロックコポリマーを含むのが好ましい。
消費者が(特に食器手洗い用の)洗浄組成物を使用する方法はずいぶん異なる場合がある。ほとんど原液(希釈せず)で使用する消費者もいれば、希釈して使用する消費者もいる。希釈範囲は幅広いものとなり得る。とは言うものの、本発明による組成物を使用することによる最良の利点は希釈された形態で得られることを意図している。利点は、環境保護(界面活性剤の量がより少なければより良い。)、性能(洗浄組成物を原液や希釈が不足した状態で使用することは通常は実用的ではない。)、又は使用する界面活性剤の量及び性能の折り合いの観点から理解される。
したがって、希釈された形態中の界面活性剤の全濃度は5〜500重量ppmが好ましい。濃度が4重量%を超えること、又は更には1重量%を超えることですら通常は実用的ではない。上記濃度では、該希釈組成物中にブロックコポリマーが存在しようとしなかろうと層状の中間層が形成されることはない。
希釈された形態中での本発明によるブロックコポリマーの濃度は好ましくは0.2重量%よりも低く、より好ましくは1.65重量ppm(好ましくは5重量ppm)〜100重量ppmである。
本発明による洗浄組成物は洗浄性界面活性剤及びブロックコポリマー以外に更に別の成分を含むことができる。そのような更なる成分は組成物の調節や改質のような種々の目的を有することができ、組成物の用途に依拠する。当業者であればそのような更なる成分が何かは分かる。
更なる成分は例えばビルダーシステム、酵素、酵素安定化剤、増粘剤(例えばグアールガム)、のようなレオロジー改質剤、香料、芳香剤、着色剤、ポリマー分散剤、光沢剤、キレート剤、pH調節剤、軟化剤、漂白剤、抗菌剤又は抗微生物剤、水、造膜性ポリマー、洗浄補助剤、マグネシウムブースト、研磨材、防汚剤又はSR剤、気泡増強剤、気泡抑制剤、緩衝剤、充填剤、アルコールのような向水性物質、ホスフェート又はホスフェート誘導体である。
ビルダーシステムの例にはアルミノシリケート材料、シリケート、ポリカルボキシレート及び脂肪酸、エチレン−ジアミンテトラアセタートのような材料、アミノポリホスホナートのような金属イオン封鎖剤、とりわけエチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸及びメチレントリアミンペンタメチレン−ホスホン酸が含まれる。環境に対する明白な理由により、さほど好ましくはないのだが、ホスフェートのビルダーも本発明で使用することができる。本発明での使用に好適なポリカルボキシレートのビルダーにはクエン酸(好ましくは水溶性塩の形態である)、式RCH(COOH)CH2(COOH)(式中、Rは炭素数が10〜20個、好ましくは炭素数が12〜16個のアルキル又はアルケニル、或いはRはヒドロキシル、スルホ、スルホキシル又はスルホン置換基で置換可能である。)のコハク酸の誘導体が挙げられる。具体例にはラウリルスクシナート、ミリスチルスクシナート、パルミチルスクシナート、2−ドデセニルスクシナート、2−テトラデセニルスクシナートが挙げられる。スクシナートのビルダーは好ましくは水溶性塩(例えばナトリウム、カリウム、アンモニウム及びアルカノールアンモニウム塩)の形態で用いられる。別の好適なポリカルボキシレートはオキソジスクシナートと、米国特許第4,663,071号に記載のようなタートラートモノコハク酸及びタートラートジコハク酸の混合物である。特に本発明を液状で実施するためには、本発明での使用に好適な脂肪酸のビルダーは飽和又は不飽和のC10〜C18の脂肪酸及びそれに対応する石鹸である。好ましい飽和物は12〜16個の炭素原子をアルキル鎖中に有する。好ましい不飽和脂肪酸はオレイン酸である。液体組成物用の他の好ましいビルダーシステムはドデセニルコハク酸及びクエン酸をベースとする。洗浄ビルダーの塩は通常は組成物の3重量%〜50重量%、好ましくは5重量%〜30重量%、もっとも好ましくは5重量%〜25重量%の量だけ含まれる。
酵素は洗浄性能に利益を与えるため、又は洗濯において繊維の劣化を防止するために通常使用される。酵素の例にはタンパク質分解酵素及びセルラーゼ、ヘミセルラーゼ、ペルオキシダーゼ、プロテアーゼ、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、クチナーゼ、ペクチナーゼ、キシラナーゼ、還元酵素、オキシダーゼ、フェノールオキシダーゼ、リポキシゲナーゼ、リグニナーゼ、プルラナーゼ、タンナーゼ、ペントサナーゼ、マラナーゼ、13−グルカナーゼ、アラビノシダーゼ、マンナーゼ又はこれらの混合物から選択される酵素が挙げられる。好ましい組合せはプロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、クチナーゼ及び/又はスルラーゼのような慣例的に適用可能な酵素の混合物を有する洗浄組成物である。
本発明の組成物及び方法において有用な香料及び香料成分は幅広い種類の天然及び合成化学成分を含む。例えば、限定的ではないが、アルデヒド、ケトン、エステル等が挙げられる。オレンジ油、レモン油、バラ抽出物、ラベンダー、ムスク、パチョリ、バルサムエキス、ビャクダン油、パイン油、シーダー等のような成分の複雑な混合物を含有し得る種々の天然の抽出物及びエキスも含まれる。出来上がった香料は上記成分の極度に複雑な混合物を含有し得る。出来上がった香料は典型的には本発明の洗浄組成物の約0.01重量%〜約2重量%を占め、個々の香料成分は出来上がった香料組成物の約0.0001%〜約90%を占めることができる。
本発明に有用な香料成分の非限定的な例には:7−アセチル−1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒドロ−1,1,6,7−テトラメチルナフタレン;イオノンメチル;イオノンガンマメチル;メチルセドリロン;メチルジヒドロジャスモナート;メチル1,6,10トリメチル−2,5,9−シクロドデカトリエン−1−イルケトン;7−アセチル−1,1,3,4,4,6−ヘキサメチルテトラリン;4−アセチル−6−t−ブチル−1,1−ジメチルインダン;パラ−ヒドロキシ−フェニル−ブタノン;ベンゾフェノン;メチルベータ−ナフチルケトン;6−アセチル−1,1,2,3,3,5−ヘキサメチルインダン;5−アセチル−3−イソプロピル−1,1,2,6−テトラメチルインダン;1−ドデカナル、4−(4−ヒドロキシ4−メチルペンチル)−3−シクロヘキセン−1−カルボキシアルデヒド;7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタナル;10−ウンデセン−1−アル;イソ−ヘキセニルシクロヘキシルカルボキシアルデヒド;ホルミルトリシクロデカン;ヒドロキシシトロネラールとメチルアントラニラートの縮合生成物;ヒドロキシシトロネラールとインドールの縮合生成物;フェニルアセトアルデヒドとインドールの縮合生成物;2−メチル−3−(パラ−t−ブチルフェニル)−プロピオンアルデヒド;エチルバニリン;ヘリオトロピン;ヘキシルシンナムアルデヒド;アミルシンナムアルデヒド;2−メチル−2−(パラ−イソ−プロピルフェニル)−プロピオンアルデヒド;クマリン;g−デカラクトン;シクロペンタデカノリド;16−ヒドロキシ−9−ヘキサデセン酸ラクトン;1,3,4,6,7,8−ヘキサヒドロ−4,6,6,7,8,8ヘキサメチルシクロペンタ−g−2−ベンゾピラン;β−ナフトールメチルエーテル;アンブロキサン;ドデカヒドロ−3a,6,6,9a−テトラメチルナフト[2,1b]フラン;セドロール、5−(2,2,3−トリメチルシクロペンタ−3−エニル)−3メチルペンタン−2−オル;2−エチル−4−(2,2,3−トリメチル−3−シクロペンテン1−イル)−2−ブテン−1−オル;カリオフィレンアルコール;トリシクロデセニルプロピオナート;トリシクロデセニルアセタート;ベンジルサリチラート;セドリルアセテタート;及びパラ−(t−ブチル)シクロヘキシルアセタートが挙げられる。
とりわけ好ましい香料材料は、セルラーゼを含有する最終製品の組成物において芳香性の向上を最大に与えるものである。これらの香料には限定的ではないが:ヘキシルシンナムアルデヒド;2−メチル−3(パラ−t−ブチルフェニル)−プロピオンアルデヒド;7−アセチル−1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒドロ−1,1,6,7−テトラメチルナフタレン;ベンジルサリチラート;7−アセチル−1,1,3,4,4,6−ヘキサメチルテトラリン;パラ−t−ブチルシクロヘキシルアセタート;メチルジヒドロジャスモナート;β−ナフトールメチルエーテル;メチルβ−ナフチルケトン;2−メチル−2−(パラ−イソ−プロピルフェニル)−プロピオンアルデヒド;1,3,4,6,7,8−ヘキサヒドロ−4,6,6,7,8,8−ヘキサメチル−シクロペンタ−g−2−ベンゾピラン;ドデカヒドロ−3a,6,6,9a−テトラメチルナフト[2,1b]フラン;アニスアルデヒド;クマリン;セドロール;バニリン;シクロペンタデカノリド;トリシクロデセニルアセタート;及びトリシクロデセニルプロピオナートが挙げられる。
他の香料材料には、限定的ではないが、ペルーバルサム、オリバナムレジノイド、そごう香、ラブダナム樹脂、ナツメグ、カッシア油、ベンゾイン樹脂、コエンドロ及びラバンジンのような種々の原料を由来とする精油、レジノイド、及び樹脂が挙げられる。
更に別の芳香性化学物質にはフェニルエチルアルコール、テルピネオール、リナロール、酢酸リナリル、ゲラニオール、ネロール、2−(1,1−ジメチルエチル)−シクロヘキサノールアセタート、酢酸ベンジル;及びオイゲノールが挙げられる。フタル酸ジエチルのような担体を、出来上がった香料組成物中に用いることができる。
本発明による組成物はポリマー分散剤を含むことができる。ポリマー分散剤は本組成物中で約0.1重量%〜約7重量%の水準で有利に利用することができる。理論によって限定されることを意図しないが、ポリマー分散剤は結晶成長の抑制、固体粒子汚れの解膠によって洗剤全体の性能を高めると考えられる。ポリマー分散剤は再堆積防止の目的も有している。
高分子のポリカルボキシレート材料は好ましくは酸の形態の適切な不飽和モノマーを重合又は共重合することにより製造することができる。
重合して好適な高分子のポリカルボキシレートを生成することのできる不飽和モノマーの酸には、アクリル酸、マレイン酸(又は無水マレイン酸)、フマル酸、イタコン酸、アコニット酸、メサコン酸、シトラコン酸及びメチレンマロン酸が含まれる。ビニルメチルエーテルスチレンエチレン等のような、カルボキシレート基を含有しないモノマー部分が高分子のポリカルボキシレート中に存在することは、そのような部分が約40重量%を超えない限り、好適である。
とりわけ好適な高分子のポリカルボキシレートはアクリル酸から誘導することができる。そのようなアクリル酸ベースのポリマーで本発明において有用なのはアクリル酸ポリマーの水溶性塩である。そのようなポリマーの酸の形態における平均分子量は好ましくは約2,000〜10,000であり、より好ましくは約4,000〜7,000であり、もっとも好ましくは約4,000〜5,000である。
上記アクリル酸ポリマーの水溶性塩には、例えば、アルカリ金属、アンモニウム及び置換アンモニウムの塩が挙げられる。この種の溶解性ポリマーは公知物質である。この種のポリアクリレートを洗浄組成物に使用することは、例えば、1967年3月7日発行のDiehlの米国特許第3,308,067号にて開示されている。
アクリル/マレイン−ベースのコポリマーも分散/再堆積防止剤の好ましい成分として使用することができる。そのような物質としてはアクリル酸及びマレイン酸のコポリマーの水溶性塩が挙げられる。そのようなコポリマーの酸の形態における平均分子量は好ましくは約2,000〜100,000であり、より好ましくは約5,000〜75,000であり、もっとも好ましくは約7,000〜65,000である。上記コポリマーのアクリレートとマレアート部分の比率は一般には約30:1〜約1:1であり、より好ましくは約10:1〜2:1である。上記アクリル酸/マレイン酸のコポリマーの水溶性塩としては、例えばアルカリ金属、アンモニウム及び置換アンモニウム塩が挙げられる。この種のアクリレート/マレアートの溶解性コポリマーは公知物質であり、1982年12月15日発行の欧州特許第66,915号に記載されており、加えて1986年9月3日発行の欧州特許第193,360号にもヒドロキシプロピルアクリレートを含む上記ポリマーが記載されている。更に別の有用な分散剤としてはマレイン/アクリル/ビニルアルコールのターポリマーが挙げられる。そのような物質は欧州特許第193,360号にも、例えば45/45/10のアクリル/マレイン/ビニルアルコールのターポリマーが開示されている。
他のポリマー材料としてはポリプロピレングリコール(PPG)、プロピレングリコール(PG)、及びポリエチレングリコール(PEG)が挙げられる。PEGは分散剤としての性能を示すと共に粘土質汚れの除去−再堆積防止剤としても働く。これらの目的のための典型的な分子量は約500〜約100,000であり、好ましくは約1,000〜約50,000であり、より好ましくは約1,500〜約10,000である。
ポリアスパルテート及びポリグルタメートの分散剤も、特にゼオライトのビルダーと組み合わせて、使用することができる。ポリアスパルテートのような分散剤は好ましくは約10,000の平均分子量を有する。
組成物は高分子の防汚剤(以後”SRA”と呼ぶ)を含むことができる。利用する場合には、SRAは一般に組成物の0.01重量%〜10.0重量%、典型的には0.1重量%〜5重量%、好ましくは0.2重量%〜3.0重量%を占める。
好ましいSRAはポリエステルやナイロンのような疎水性の繊維の表面を親水性化するために親水性部分、並びに疎水性の繊維に堆積し、洗浄及びすすぎのサイクルの完了までの間そこに付着し続け、それによって親水性部分の固定手段として働くための疎水性部分を典型的に有する。これにより、SRAを使用した処理の後に生じるしみをその後の洗浄工程で簡単に洗い落とすことができる。
SRAは帯電した(例えばアニオン性又は更にはカチオン性(米国特許4,956,447号参照))、及び帯電していない種々のモノマー単位を含むことができ、構造は線状、分枝状、又は更には星形とすることもできる。これらは分子量の制御又は物理的特性若しくは表面活性を変化させる上で特に効果的であるキャッピング部分を含むことができる。構造及び電荷分布は様々な繊維又は布地へ適用するために、並びに種々の洗剤製品又は洗剤添加剤製品用に仕立て上げることができる。
好ましいSRAとしては、しばしばチタン(IV)アルコキシドのような金属触媒を用いて、少なくとも一つのエステル交換/オリゴマー化を伴う方法によって典型的に製造する低重合テレフタル酸エステルが挙げられる。そのようなエステルは過密に架橋した全体構造を形成することはもちろんなく、一つ、二つ、三つ、四つ若しくはそれを越える位置に、エステル構造に組み込むことができる付加的なモノマーを用いて作ることができる。
好適なSRAとしては、米国特許第4,968,451号;米国特許第4,711,730号;米国特許第4,721,580号;米国特許第4,702,857号;米国特許第4,877,896号;米国特許第3,959,230号;米国特許第3,893,929号;米国特許第4,000,093号;欧州特許第0 219 048号;米国特許第5,415,807号;米国特許第4,201,824号;米国特許第4,240,918号;米国特許第4,525,524号;米国特許第4,201,824号;米国特許第4,579,681号;欧州特許第279,134号;欧州特許第457,205号;独国特許第2,335,044号;米国特許第4,240,918号;米国特許第4,787,989号;米国特許第4,525,524号;米国特許第4,877,896号;米国特許第4,968,451号;米国特許第4,702,857号;米国特許出願第08/545,351号;及び米国特許出願第08/355,938号に開示されているような生成物が挙げられる。商業的に入手可能なものの例としては、BASF社(ドイツ)より市販されているSOKALAN HP−22、Dupont社のZELCON 5126、及びICI社のMILEASE T(以上商品名)が挙げられる。
ポリアクリレートから製造するものようなアルコキシル化ポリカルボキシレートは本発明において付加的な油脂除去性能を与えるのに役立つ。そのような物質は国際公開91/08281号及び国際公開第90/01815号(第4頁以下)に記載されており、これらを本明細書に援用する。化学的には、上記物質は7〜8個のアクリレート単位ごとに1個のエトキシの側鎖を有するポリアクリレートを含む。この側鎖は式−(CH2CH2O)m(CH2nCH3(式中、mは2〜3であり、nは6〜12である。)で表される。側鎖はポリアクリレートの「主鎖(背骨)」にエステル結合して「くし型」のポリマー型構造を与える。分子量は変化し得るが、典型的には約2000〜約50000の範囲である。そのようなアルコキシル化ポリカルボキシレートは本発明の組成物の約0.05重量%〜約10重量%を占める。
本発明で使用する他のポリマー分散剤にはポリエトキシ化ポリアミンポリマー(PPP)が挙げられる。本発明において有用な好ましいポリエトキシ化ポリアミンは一般にはポリアルキレンアミン(PAA)、ポリアルキレンイミン(PAI)、好ましくはポリエチレンアミン(PEA)、ポリエチレンイミン(PEI)である。よく知られたポリアルキレンアミン(PAA)はテトラブチレンペンタアミンである。PEAはアンモニアと二塩化エチレンを関与させた反応を行い、その後分別蒸留することにより得られる。よく知られたPEAはトリエチレンテトラアミン(TEA)及びテトラエチレンペンタアミン(TEPA)である。ペンタアミンよりも高級なアミン、すなわちヘキサアミン、ヘプタアミン、オクタアミン及び可能性としてノナアミンのような同時発生して誘導された混合物は蒸留によって分離されないように考えられ、そして環状アミン、とりわけピペラジンのような他の物質が含まれる可能性がある。窒素原子を有する側鎖をもつ環状アミンも存在することもある。PEAの製造について記載した、1957年5月14日に発行のDickinsonの米国特許第2,792,372号を参照されたい。
ポリアミンは例えば、二酸化炭素、重亜硫酸ナトリウム、硫酸、過酸化水素、塩酸、酢酸等のような触媒の存在下でエチレンイミンを重合することによって製造することができる。これらポリアミン主鎖の具体的製法が1939年12月5日発行のUlrich外の米国特許第2,182,306号、1962年5月8日発行のMayle外の米国特許第3,033,746号、1940年7月16日発行のEsselmann外の米国特許第2,208,095号、1957年9月17日発行のCrowtherの米国特許第2,806,839号、及び1951年5月21日発行のWilsonの米国特許第2,553,696号に開示されてり、これらすべてを本明細書に援用する。
更に、いくつかのアルコキシル化(特にエトキシ化)した第4級ポリアミン分散剤は本発明の分散剤として有用である。本発明で使用可能なアルコキシル化した第4級ポリアミン分散剤は以下の一般式:
Figure 0004538232
で表される。
式中、Rは線状又は分枝状のC2〜C12のアルキレン、C3〜C12のヒドロキシアルキレン、C4〜C12のジヒドロキシアルキレン、C8〜C12のジアルキルアリーレン、[(CH2CH2O)qCH2CH2]及び−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)qCH2CH(OH)CH2)(ここで、qは約1〜約100である。)から選択される。
存在する場合は、各R1はC1〜C4のアルキル、C7〜C12のアルキルアリール、又はAから独立に選択される。R1はいくつかの窒素上に不在の場合もある。しかしながら少なくとも三つの窒素は四級化されていなければならない。
Aは式:
Figure 0004538232
(式中、R3はH又はC1〜C3のアルキルから選択され、nは約5〜約100であり、BはH、C1〜C4のアルキル、アセチル、又はベンゾイルから選択される。)
mは約0〜約4であり、Xは水溶性のアニオンである。
好ましい実施形態においては、RはC4〜C8のアルキレンから選択され、R1はC1〜C2のアルキル又はC2〜C3のヒドロキシアルキルから選択され、Aは:
Figure 0004538232
(式中、R3はH又はメチルから選択され、nは約10〜約50である。)
であり、mは1である。
別の好ましい実施形態においては、Rは線状又は分枝状の炭素数6のものであり、R1はメチルであり、R3はHであり、nは約20〜約50であり、mは1である。
これら分散剤の使用量は約0.1重量%〜約10重量%、典型的には約0.4重量%〜約5重量%である。これら分散剤は米国特許第4,664,848号に概説された方法、又は当業者に知られた他の方法に従って合成可能である。
当業者によって知られている任意の光沢剤又は他の漂白剤若しくは増白剤を典型的に約0.01重量%〜1.2重量%の水準で本発明の洗浄組成物中に組み込むことができる。本発明で有用可能な市販の光沢剤は必ずしも限定されるものではないが、スチルベン、ピラゾリン、クマリン、カルボン酸、メチンシアニン、ジベンゾチオフェン−5,5ジオキシド、アゾール、5及び6員環の複素環、並びに他の種々の剤を含むサブグループに分類することができる。上記光沢剤の例が「“The Production and Application of Fluorescent Brightening Agents”, M. Zahradnik, Published by John Wiley & Sons, New York (1982)」に開示されている。
本発明の組成物に有用な光沢剤の具体例は1988年12月13日発行のWixonの米国特許第4,790,856号で明らかにされているものである。これら光沢剤としてはVerona社のPHORWHITEシリーズ(商品名)が挙げられる。本参照文献中に開示された他の光沢剤には:
Ciba−Geigy社のTinopal UNPA、Tinopal CBS及びTinopal 5BM(以上商品名);Artic White CC及びArtic White CWD、2−(4−スチリル−フェニル)−2H−ナフト[1,2−d]トリアゾール;4,4'−ビス−(1、2,3−トリアゾール−2−イル)−スチルベン;4,4'−ビス(スチリル)ビスフェニル;及びアミノクマリンが挙げられる。上記光沢剤の具体例としては4−メチル−7ジエチル−アミノクマリン:1,2−ビス(ベンジイミダゾール−2−イル)エチレン;1,3−ジフェニルピラゾリン;2,5−ビス(ベンゾオキサゾール−2−イル)チオフェン;2−スチリル−ナフト[1,2−d]オキサゾール;及び2−(スチルベン−4−イル)−2H−ナフト[192−d]トリアゾールが挙げられる。1972年2月29日発行のHamiltonの米国特許第3,646,015号も参照されたい。
本発明による組成物はキレート剤を含むことができる。本発明の洗浄組成物は随意的に1種又は複数種の鉄及び/又はマグネシウムのキレート剤を含有することもできる。そのようなキレート剤は以下に定義するようなアミノカルボキシレート、アミノホスホナート、多官能性置換された芳香族キレート剤及びこれらの混合物よりなる群から選択することができる。理論に縛られることを意図しないが、これらの物質の利点は部分的には溶解性のキレートを生成することにより洗浄溶液から鉄及びマグネシウムイオンを除去する特別な能力による。
随意的なキレート剤として有用なアミノカルボキシレートとしては、エチレンジアミンテトラアセタート、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミントリアセタート、ニトリロトリアセタート、エチレンジアミンテトラプロピオナート、トリエチレンテトラアミンヘキサアセタート、ジエチレントリアミンペンタアセタート及びエタノールジグリシン、及びこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩及び置換アンモニウム塩、並びにこれらの混合物が挙げられる。
洗浄組成物中に少なくとも少量の全燐が許容されるときはアミノホスホナートも本発明の組成物中のキレート剤としての使用に好適であり、DEQUEST(商品名)のようなエチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホナート)が挙げられる。好ましくは、上記のアミノホスホナートは6個より多くの炭素原子をもつアルキル又はアルケニル基を含有しない。
多官能性置換された芳香族キレート剤も本発明の組成物において有用である。1974年5月21日発行のConnor外の米国特許第3,812,044号を参照されたい。酸の形態にあるこの種の好ましい化合物は1,2−ジヒドロキシ−3,5−ジスルホベンゼンのようなジヒドロキシジスルホベンゼンである。
本発明での使用に好ましい生分解性キレート化剤はエチレンジアミンジスクシナート(EDDS)、特に1987年11月3日発行のHartman及びPerkinsの米国特許第4,704,233号に記載の[S,S]異性体である。
本発明の組成物はキレート化剤又はコビルダーとして水溶性のメチルグリシンアセト酢酸(MGDA)の塩(又は酸の形態)を含有することができる。同様に、クエン酸塩のようないわゆる“弱い”ビルダーもキレート剤として使用可能である。
利用する場合は、これらのキレート剤は一般に本発明の洗浄組成物の約0.1重量%〜約15重量%を占める。より好ましくは、利用する場合は、キレート剤は本発明の洗浄組成物の約0.1重量〜約3.0重量%を占める。
組成物はpH調節剤を含むことができる。例えば食器洗浄用組成物は使用するとき、すなわち希釈され、汚れた食器に付けたときに、食品の汚れが引き起こす酸負荷を受ける。pHが7を超える組成物がより効果的であるなら、該組成物は好ましくは組成物中で、そして希釈溶液中(すなわち組成物の約0.1重量%〜0.4重量%水溶液)で、一般によりアルカリ性のpHを与えることのできる緩衝剤を含有すべきである。この緩衝剤のpKa値は約0.5〜1.0pH単位だけ組成物の所望のpH値(上で記載したように決定される)よりも低くすべきである。好ましくは、緩衝剤のpKa値は約7〜約10とすべきである。これらの条件下において緩衝剤は最小限の量を使用しながらもっとも効果的にpHを制御する。
緩衝剤はそれ自体で活性な洗剤となることができ、又は本組成物中でアルカリ性のpHを維持するためだけに使用する低分子量の、有機若しくは無機物質となることができる。本発明の組成物用の好ましい緩衝剤は窒素含有物質である。例示的にはリジンのようなアミノ酸、又はモノ−,ジ−,トリ−エタノールアミンのような低級アルコールアミンである。他の好ましい窒素含有緩衝剤はトリ(ヒドロキシメチル)アミノメタン(HOCH23CNH3(TRIS)、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2メチル−プロパノール、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパノール、グルタミン酸二ナトリウム、N−メチルジエタノールアミド、1,3−ジアミノ−プロパノールN,N'−テトラ−メチル−1,3−ジアミノ−2−プロパノール、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)グリシン(ビシン)及びN−トリス(ヒドロキシメチル)メチルグリシン(トリシン)である。上記の任意の混合物も許容される。有用な無機緩衝剤/アルカリ供給源にはアルカリ金属カーボネート及びアルカリ金属ホスフェート(例えば、炭酸ナトリウム、ポリ燐酸ナトリウム)が挙げられる。更なる緩衝剤については「McCutcheon's EMULSIFIERS AND DETERGENTS, North American Edition, 1997, McCutcheon Division, MC Publishing Company Kirk」及び国際公開第95/07971号を参照されたい(これら両方を本明細書に援用する。)。
緩衝剤を使用するときは、本発明の組成物中で約0.1重量%〜15重量%、好ましくは約1重量%〜10重量%、もっとも好ましくは約2重量%〜8重量%を占める。
抗菌剤又は抗微生物剤の例は第4級アンモニウム基を含む化合物、又はそのような基を含む高分子化合物である。
造膜性ポリマーの例はアニオン性グアールである。洗浄助剤の例はホスフェート、シリケートである。
油脂の除去
洗剤液がビーカーから除去することのできる油脂汚れ(Crisco(登録商標))の量を決定することにより油脂の除去性能を測定した。汚れはショートニングと植物油(Crisco(登録商標))を60℃で10分間かけて混合して調整した。この油脂汚れ30mLをビーカーに注ぎ、一定の温度及び湿度(21°F、50%RH)の下で24時間かけて再固化させた。次いで、油脂を含有するビーカーを計量した。表1に記載の濃縮洗剤液を硬度30ppmの水で界面活性剤の濃度が0.03重量%となるまで希釈した。実験対象のポリマー添加剤を濃縮洗剤液に対して1重量%(すなわち、希釈液に対して0.002重量%)加えた。実験対象の添加剤を含む希釈洗剤液を50℃に加熱し、その15mLを油脂汚れを含有するビーカーへ加えた。この洗浄液を油脂汚れと接触させて40分間放置した。その後、洗浄液とともに遊離したいかなる油脂をもビーカーから注ぎ出した。ビーカーの内壁をいかなる残渣をも除去するべく乾燥した紙タオルで拭いた。次いで、残っている脂肪物質のついたビーカーを一定の温度及び湿度(21℃、50%RH)の下で更に24時間放置した。この24時間の後、ビーカーを再計量した。
表2の除去率(%)は洗浄前と洗浄後のビーカーの重量を決定し、添加剤を加えない洗浄液(同一プロトコル)と比較した、添加剤を加えた洗浄液によって多かれ少なかれ除去された比率(%)を計算することで算出した。
Figure 0004538232
NaDDBSA: ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(Rhodia社より市販されているRhodacal LDS22(商品名))
Rhodasurf LA7: 線状ラウリル及びエチレンオキシドを7単位をもつココアルコールエトキシレート(Rhodia社により市販されている界面活性剤)
Figure 0004538232
本発明によるブロックコポリマーを含む組成物に関して油脂の除去率(%)が向上した。

Claims (17)

  1. 食器洗浄用洗浄組成物であって:
    − 洗浄性界面活性剤を少なくとも15%と、
    − (ブロックA)−(ブロックB)のジブロックコポリマー、(ブロックA)−(ブロックB)−(ブロックA)のトリブロックコポリマー、及び(ブロックB)−(ブロックA)−(ブロックB)のトリブロックコポリマーよりなる群から選択されるブロックコポリマー(ここで、ブロックA及びブロックBはαエチレン不飽和含有モノマーから誘導され、少なくとも一つのブロックは水溶性である。)を含み
    ブロックAは組成物が使用されるpHにおいて中性の水溶性ブロックで、ブロックBは組成物が使用されるpHにおいてアニオン性ブロックである水溶性ブロックであるか、或いは
    − ブロックAは組成物が使用されるpHにおいて中性である疎水性ブロックで、ブロックBは組成物が使用されるpHにおいてアニオン性の水溶性ブロックであ
    ブロックBが
    − アクリル酸、メタクリル酸、
    よりなる群から選択される少なくとも一つのモノマーから誘導するユニットを含む
    洗浄組成物。
  2. 前記組成物が液状である請求項1に記載の洗浄組成物。
  3. 洗浄性界面活性剤を少なくとも18%含む請求項1に記載の洗浄組成物。
  4. 洗浄性界面活性剤を少なくとも25%含む請求項1に記載の洗浄組成物。
  5. 最大で40%の水を含む請求項1に記載の洗浄組成物。
  6. 界面活性剤100部に対して、0.33〜20重量部のブロックコポリマーを含む請求項1に記載の洗浄組成物。
  7. 中性ブロックが:
    − 酢酸ビニル
    − ビニルアルコール、
    − ビニルピロリドン、
    − アクリロニトリル、
    − (モノ)α−エチレン不飽和含有モノカルボン酸のアミド、
    − (モノ)α−エチレン不飽和含有モノカルボン酸のアルキルエステル、
    − ビニルニトリル、
    − ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、
    − ビニルアミンアミド、及び
    − ビニル芳香族化合物、
    よりなる群から選択される少なくとも一つのモノマーから誘導するユニットを含む請求項1に記載の洗浄組成物。
  8. 中性ブロックが:
    − スチレン、
    − アクリルアミド、メタクリルアミド、
    − メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチル−ヘキシル−アクリレート、
    − 2−ヒドロキシエチルアクリレート、及び2−ヒドロキシエチルメタクリレート、
    よりなる群から選択される少なくとも一つのモノマーから誘導するユニットを含む請求項7に記載の洗浄組成物。
  9. 水溶性ブロックが:
    − アクリルアミド、メタクリルアミド、
    − ビニルピロリドン、
    − ビニルアルコール、
    − ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、
    − 燐酸基又はホスホン酸基を含む(モノ−)α−エチレン不飽和含有モノマー、
    − (モノ−)α−エチレン不飽和含有モノカルボン酸、
    − (モノ−)α−エチレン不飽和含有ジカルボン酸のモノアルキルエステル、
    − (モノ−)α−エチレン不飽和含有ジカルボン酸のモノアルキルアミド、
    − スルホン酸基を含む(モノ−)α−エチレン不飽和含有化合物、及びスルホン酸基を含むα−エチレン不飽和含有化合物の塩、
    よりなる群から選択される少なくとも一つのモノマーから誘導するユニットを含む請求項1に記載の洗浄組成物。
  10. 水溶性ブロックが:
    − 2−ヒドロキシエチルアクリレート、
    − アクリル酸、メタクリル酸、
    − ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸の塩、
    − ビニルベンゼンスルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸の塩、
    − α−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸、α−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸の塩、
    − 2−スルホエチルメタクリレート、2−スルホエチルメタクリレートの塩、
    − アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の塩、及び
    − スチレンスルホン酸塩(SS)、
    よりなる群から選択される少なくとも一つのモノマーから誘導するユニットを含む請求項に記載の洗浄組成物。
  11. 疎水性ブロックが:
    − (モノ−)α−エチレン不飽和含有モノカルボン酸のアルキルエステル、
    − 3〜12個の炭素原子を含むビニルニトリル、
    − ビニルアミンアミド、及び
    − ビニル芳香族化合物、
    よりなる群から選択される少なくとも一つのモノマーから誘導するユニットを含む請求項1に記載の洗浄組成物。
  12. 疎水性ブロックが:
    − スチレン、
    − アクリロニトリル、
    − メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、及び2−エチル−ヘキシルアクリレート、
    よりなる群から選択される少なくとも一つのモノマーから誘導するユニットを含む請求項11に記載の洗浄組成物。
  13. ブロックコポリマーが(ブロックA)−(ブロックB)のジブロックコポリマーであって、ブロックAとブロックBは以下の関係よりなる群から選択される請求項1に記載の洗浄組成物:
    − ビニルアルコールのモノマーから誘導したブロックAとアクリル酸のモノマーから誘導したブロックB、
    − アクリル酸のモノマーから誘導したブロックBとスチレンのモノマーから誘導したブロックA、
    − アクリル酸のモノマーから誘導したブロックBとブチルアクリレートのモノマーから誘導したブロックA、
    − アクリルアミドのモノマーから誘導したブロックBとブチルアクリレートのモノマーから誘導したブロックA、
    − 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)のモノマーから誘導したブロックBとブチルアクリレートのモノマーから誘導したブロックA、
    − アクリル酸のモノマーから誘導したブロックBと、アクリルアミドのモノマーから誘導したブロックA、
    − アクリル酸のモノマーから誘導したブロックBとアクリル酸及びスチレンのモノマーの両方から誘導したブロックA(すなわち、ブロックAはコポリマーのブロックである)。
  14. ブロックコポリマーをリビング又は制御ラジカル重合法により得る請求項1に記載の洗浄組成物。
  15. 洗浄性界面活性剤がアニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、及びこれらの混合物よりなる群から選択される請求項1に記載の洗浄組成物。
  16. 請求項1に係る洗浄組成物を水で希釈(水で希釈された組成物はブロックコポリマーを少なくとも1.65重量ppm含む。)するステップを含む食器洗浄方法。
  17. 水で希釈した組成物がブロックコポリマーを5重量ppm〜100重量ppm含む請求項16に記載の洗浄方法。
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