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JP5985429B2 - 液体洗浄剤組成物 - Google Patents

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本発明は、液体洗浄剤組成物に関する。
液体洗浄剤組成物として、アルカリ剤と非イオン性界面活性剤を主体とするものが知られている。例えば、食器洗浄機用の液体洗浄剤において、アルカリ剤は主に加水分解作用により汚れを可溶化するために、非イオン性界面活性剤は主に汚れを洗浄・除去し、さらに油汚れの洗浄力を向上するために使用されている。
自動食器洗浄機に用いられる場合、ノズルより高圧にて洗浄液が噴霧・洗浄される為、界面活性剤の泡立ちが多いと泡があふれスプレー装置の吐出圧が低下する。そのため、泡立ちが少ないこと、すなわち低泡性であることが求められる。
一方で、洗浄性能を確保するためには一定量の非イオン性界面活性剤を配合することを必要としており、食器洗浄剤に要求される低泡性を、洗浄力を維持したまま十分に得ることは困難である(特許文献1,2,3参照)。
また、一般にアルカリ剤と非イオン性界面活性剤を併用した水性液体洗浄剤は、非イオン界面活性剤の曇点の低下により白濁や分離等を生じ安定性が悪いため、中鎖脂肪酸のような可溶化剤が併用される(特許文献4参照)。しかしながら、この可溶化剤自身も泡立ちの原因となることが多く、より低泡性の可溶化剤が望まれている。
なお、特許文献5には、アルコール又はそのアルキレンオキサイド付加物にエピクロロヒドリンを反応させたグリシジルエーテルに重亜硫酸塩を反応させて得られるスルホン酸塩基を持つ界面活性剤を、アルカリ剤とともに配合してなるアルカリ性洗浄剤が開示されている。しかしながら、これらのスルホン酸塩基を持つ界面活性剤とアルカリ剤に、特定の非イオン性界面活性剤を組み合わせることについては開示されておらず、保存安定性と低泡性と洗浄性を両立できるものではなかった。
特開2010−047731号公報 特開2010−037414号公報 特開2012−193228号公報 特開2000−096097号公報 特開平05−311200号公報
本発明は、以上の点に鑑み、製品の保存安定性に優れ、低泡性で洗浄力に優れる液体洗浄剤組成物を提供することを目的とする。
本発明に係る液体洗浄剤組成物は、下記一般式(1)で表される化合物(A)、アルカリ剤(B)、および、非イオン性界面活性剤(C)を含有し、前記非イオン性界面活性剤(C)が下記一般式(2)で表されるポリオキシアルキレンアルキルエーテル(C−a)および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(C−b)から選ばれる少なくとも1種であるものである。
O−(AO)−CHCH(OH)CH−SONa …(1)
式中、Rは直鎖又は分岐鎖の炭素数4〜8のアルキル基、フェニル基、または炭素数1〜4のアルキル基を持つアルキルフェニル基であり、AOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基であり、nは平均付加モル数を表し0〜5の数である。
O−[(EO)/(PO)]−H …(2)
式中、Rは直鎖又は分岐鎖の炭素数8〜14のアルキル基であり、EOはオキシエチレン基、POはオキシプロピレン基を表す。xおよびyはそれぞれ平均付加モル数を表し、x=5〜15、y=1〜6の数である。EOとPOの付加形態はランダム付加、ブロック付加、またはこれらの組み合わせのいずれでも良い。
本発明によれば、製品の保存安定性に優れ、低泡性で洗浄力に優れる洗浄剤組成物を提供することができる。
本実施形態に係る液体洗浄剤組成物は、上記一般式(1)で表される化合物(A)、アルカリ剤(B)、および、上記特定の非イオン性界面活性剤(C)を含有することを特徴とするものであり、これら3成分を用いることにより、保存安定性に優れたものでありながら、洗浄性と低泡性を両立することができる。以下に、これら各成分について詳細に説明する。
<化合物(A)>
上記一般式(1)で表される化合物(A)は、Rで表される炭化水素基を持つスルホン酸塩であり、分子内部にヒドロキシル基を有していることを特徴とする。
式(1)において、Rは、直鎖又は分岐鎖の炭素数4〜8のアルキル基、フェニル基、または炭素数1〜4の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を持つアルキルフェニル基である。このようにアルキル基の炭素数が8以下であることにより、または、アルキル基を持たないフェニル基またはアルキルフェニル基の炭素数が4以下であることにより、化合物(A)の水溶性を確保して、洗浄剤組成物の安定性を良好にすることができる。また、アルキル基の炭素数が4以上であることにより、所望の性能を発揮することができる。Rは、より一層優れた洗浄性と低泡性が得られるという理由で、炭素数4〜8のアルキル基であることが好ましい。
の具体例としては、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−オクチル、2−エチルヘキシルなどのアルキル基、トリル基、ブチルフェニル基、キシリル基、メシチル基等のアルキルフェニル基、および、フェニル基などが挙げられる。
式(1)において、AOは、炭素数2〜4のオキシアルキレン基である。具体的には、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、およびオキシブチレン基が挙げられ、これらはいずれか1種、または2種以上組み合わせて用いられる。好ましくは、AOは、オキシエチレン基および/またはオキシプロピレン基である。nは、AOの平均付加モル数を表し、0〜5の数である。n=0でもよく、すなわち、化合物(A)は、AOを有していなくてもよい。
化合物(A)は、例えば、グリシジルエーテルに亜硫酸水素ナトリウムを反応させることにより製造することができる。また、その原料となるグリシジルエーテルは、アルコール、フェノール、アルキルフェノールまたはそれらのアルキレンオキサイド付加物に、エピクロロヒドリンを反応させることにより得られる。該アルキレンオキサイド付加物も、公知の方法により製造することができ、例えば、原料となるアルコールに、アルカリまたは酸触媒を加え、昇温した後、プロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイドを適宜付加反応させた後、系を中和することにより製造することができる。
<アルカリ剤(B)>
アルカリ剤(B)としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどのアルカリ金属炭酸水素塩、珪酸ナトリウム、珪酸カリウムなどのアルカリ金属珪酸塩、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、第二リン酸ナトリウム、第二リン酸カリウムなどのアルカリ金属リン酸塩、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウムなどのアルカリ金属クエン酸塩、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、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モルホリン、シクロヘキシルアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチル−2−ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩などが挙げられる。これらのアルカリ剤はいずれか1種、または2種以上組み合わせて用いることができる。
<非イオン性界面活性剤(C)>
非イオン性界面活性剤(C)としては、上記一般式(2)で表されるポリオキシアルキレンアルキルエーテル(C−a)、および、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(C−b)が挙げられる。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(C−a)において、上記式(2)中のRは、直鎖又は分岐鎖の炭素数8〜14のアルキル基であり、炭素数が8以上であることにより、洗浄力を向上することができ、また炭素数が14以下であることにより、泡切れを良くして低泡性を向上することができる。Rの炭素数は、洗浄力の観点から9〜13の範囲内であることがより好ましい。
上記式(2)において、EOはオキシエチレン基を表し、POはオキシプロピレン基を表す。xおよびyはそれぞれEOおよびPOの平均付加モル数を表し、x=5〜15、y=1〜6の数である。EOとPOの付加形態はランダム付加、ブロック付加、またはこれらの組み合わせのいずれでも良い。xが5以上であることにより、水への溶解性を向上することができ、好ましくはx>yであり、より好ましくはx=7〜12である。また、yが1以上であることにより、低泡性を向上することができる。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(C−a)は、公知の方法で製造することができ、例えば、原料となるアルコールに、アルカリまたは酸触媒を加え、昇温した後、プロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイドを適宜付加反応させた後、系を中和することにより製造することができる。
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(C−b)としては、下記一般式(3)および/または一般式(4)で表される構造のものが挙げられる。
HO−(EO)−(PO)−(EO)−H …(3)
HO−(PO)−(EO)−(PO)−H …(4)
式(3)および(4)中、EOはオキシエチレン基、POはオキシプロピレン基を表す。p、rおよびtは、EOの平均付加モル数を示し、p+r≦300であることが好ましく、より好ましくはp+rは50〜180の数であり、また、t≦300であることが好ましく、より好ましくはtは50〜180の数である。q、sおよびuは、POの平均付加モル数を示し、q≦100であることが好ましく、より好ましくはqは20〜60の数であり、また、s+u≦100であることが好ましく、より好ましくはs+uは20〜60の数である。また、p+r>qであることが好ましく、t>s+uであることが好ましい。より詳細には、EOの含有率が50質量%以上であることが好ましく、より好ましくは60〜85質量%である。なお、p、q、r、s、tおよびuはいずれも0を超える数である。
以上の非イオン性界面活性剤(C)は、いずれか1種を用いてもよく、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<液体洗浄剤組成物>
本実施形態に係る液体洗浄剤組成物において、化合物(A)の含有量は、0.1〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは0.5〜20質量%であり、更に好ましくは1〜10質量%である。また、アルカリ剤(B)の含有量は、0.5〜50質量%であることが好ましく、より好ましくは3〜30質量%であり、更に好ましくは5〜25質量%である。また、非イオン性界面活性剤(C)の含有量は、0.1〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%であり、更に好ましくは0.5〜5質量%である。
本実施形態に係る液体洗浄剤組成物において、上記化合物(A)、アルカリ剤(B)および非イオン性界面活性剤(C)の配合比は、質量比で、化合物(A)/アルカリ剤(B)/非イオン性界面活性剤(C)= 1/0.1〜30/0.1〜10であることが好ましい。すなわち、化合物(A)の配合量を1としたとき、アルカリ剤(B)の配合量が0.1〜30であり、非イオン性界面活性剤(C)の配合量が0.1〜10であることが好ましい。このような配合比とすることにより、上記所望の性能をより効果的に発揮することができる。配合比は、より好ましくは、(A)/(B)/(C)=1/1〜15/0.2〜3であり、更に好ましくは、(A)/(B)/(C)=1/2〜10/0.2〜1である。
本実施形態に係る液体洗浄剤組成物には、その基剤成分として水が使用される。即ち、本実施形態の液体洗浄組成物において、上記化合物(A)、アルカリ剤(B)および非イオン性界面活性剤(C)及び必要に応じて添加される他の配合成分以外の残部は、通常は水である。
本実施形態に係る液体洗浄剤組成物には、その他、上記以外の界面活性剤、酵素、漂白剤、消泡剤、防錆剤、ハイドロトロープ剤、表面改質剤、香料などを含有することができる。
本実施形態に係る液体洗浄剤組成物は、アルカリ剤と非イオン性界面活性剤を含むものであるため、例えば、金属表面、ガラス表面あるいは陶器表面、樹脂表面などに付着する油脂等の汚れの洗浄に好適に使用することができる。特に、本実施形態に係る液体洗浄剤組成物であると、噴霧洗浄が可能な低泡性を有し、かつ洗浄性に優れているので、例えば食器洗浄機用の洗浄剤として特に好適に利用できる。また、食器洗浄機用の洗浄剤に限定されるものではなく、各種硬質表面の洗浄剤として用いることもできる。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<C−2EO−Hのグリシジルエーテルの合成>
500mLのガラス製セパラフラスコに、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(ナカライテスク社)162g、エピクロロヒドリン138g、48質量%水酸化ナトリウム水溶液167g及びテトラメチルアンモニウムブロミド0.5gを仕込み、激しく撹拌しながら50℃で3時間反応させた。得られた反応混合物を室温まで冷却し、有機層を水洗した。この有機層から減圧蒸留することで、C−2EO−Hのグリシジルエーテルを得た。
<C−2PO−3EO−Hのグリシジルエーテルの合成>
ジエチレングリコールモノブチルエーテルに代えて、n−ブタノールにPOを2モル、EOを3モル順次反応させて得られたC−2PO−3EO−Hを用いた以外は、C−2EO−Hのグリシジルエーテルの合成と同様にして、C−2PO−3EO−Hのグリシジルエーテルを得た。
<製造例1>
500mLのガラス製セパラフラスコに、エポゴーセー2EH(四日市合成社、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル)100g及び亜硫酸水素ナトリウム(ナカライテスク社)53.2g、亜硫酸ナトリウム(ナカライテスク社)6.3g、水300gを仕込み、105℃で還流しながら10時間反応させ、上記式(1)で表される2−エチルヘキシルグリセリルエーテルスルホン酸ナトリウム(A−1)を得た(式(1)中、Rが炭素数8のアルキル基、n=0)。H−NMRによる純度は99モル%以上であった。
<製造例2>
エポゴーセー2EHに代えてエピオールP(日油社、フェニルグリシジルエーテル)を用いた他は、製造例1と同様の方法で、上記式(1)で表されるフェニルグリセリルエーテルスルホン酸ナトリウム(A−2)を得た(式(1)中、Rがフェニル基、n=0)。H−NMRによる純度は99モル%以上であった。
<製造例3>
エポゴーセー2EHに代えてOSBP−EP(四日市合成社、o−sec−ブチルフェニルグリシジルエーテル)を用いた他は、製造例1と同様の方法で、上記式(1)で表されるo−sec−ブチルフェニルグリセリルエーテルスルホン酸ナトリウム(A−3)を得た(式(1)中、Rがo−sec−ブチルフェニル基、n=0)。H−NMRによる純度は99モル%以上であった。
<製造例4>
エポゴーセー2EHに代えてC−2EO−Hのグリシジルエーテルを用いた他は、製造例1と同様の方法で、上記式(1)で表されるC−2EO−Hのグリセリルエーテルスルホン酸ナトリウム(A−4)を得た(式(1)中、Rが炭素数4のアルキル基、n=2、AO=オキシエチレン基)。H−NMRによる純度は99%モル以上であった。
<製造例5>
エポゴーセー2EHに代えてC−2PO−3EO−Hのグリシジルエーテルを用いた他は、製造例1と同様の方法で、上記式(1)で表されるC−2PO−3EO−Hのグリセリルエーテルスルホン酸ナトリウム(A−5)を得た(式(1)中、Rが炭素数4のアルキル基、n=5、AO=オキシエチレン基およびオキシプロピレン基)。H−NMRによる純度は99モル%以上であった。
実施例の洗浄剤組成物で使用した各成分の詳細は以下の通りである。
<化合物(A)>
・(A−1)〜(A−5):上記製造例1〜5に記載
・(A’−1):2−エチルヘキサン酸ナトリウム(和光純薬工業社)
・(A’−2):AG6202(アクゾノーベル社、オクチルポリグルコシド)
ここで、(A’−1)および(A’−2)は、上記式(1)で表される化合物(A)ではない。
<アルカリ剤(B)>
・(B−1):クエン酸3Na
・(B−2):エチレンジアミン四酢酸4Na
・(B−3):KOH
<非イオン性界面活性剤(C)>
・(C−a1):一般式(2)において、原料アルコールにリネポール911(シェルケミカルズジャパン製、C9〜11アルコール)を用い、これにPOを3モル付加した後、EO12モルとPO2モルをランダム付加(x=12、y=5)して得られた非イオン性界面活性剤(C9〜11−3PO−(12EO/2PO)−H)
・(C−a2):一般式(2)において、原料アルコールにオクタノール(協和発酵ケミカル社、2−エチルヘキサノール)を用い、これにPO3モル、EO7モルを順次付加(x=7、y=3)して得られた非イオン性界面活性剤(C−3PO−7EO−H)
・(C−a3):一般式(2)において、原料アルコールにトリデカノール(協和発酵ケミカル社、イソトリデシルアルコール)を用い、これにEOを3モル付加した後、EO12モルとPO3モルをランダム付加(x=15、y=3)して得られた非イオン性界面活性剤(iso−C13−3EO−(12EO/3PO)−H)
・(C−a4):一般式(2)において、原料にソフタノール120(日本触媒社、sec−C12〜14アルコールのEO12モル付加体)を用い、これにPOを1.5モル付加(x=12、y=1.5)して得られた非イオン性界面活性剤(sec−C12〜14−12EO−1.5PO−H)
・(C−b1):PO30モルのポリプロピレングリコールに、EO160モルを付加して得られた、上記式(3)で表される非イオン性界面活性剤(80EO−30PO−80EO。即ち、式(3)中、p=80、q=30、r=80)
・(C’−1):リネポール911(シェルケミカルズジャパン製、C9〜11アルコール)に、EOを8モル付加した非イオン性界面活性剤(C9〜11−8EO)
・(C’−2):ソフタノール120(日本触媒社、sec−C12〜14アルコールのEO 12モル付加体)
ここで、(C’−1)および(C’−2)は、本実施形態に係る非イオン性界面活性剤(C)ではない。
<洗浄剤組成物の評価>
下記表1および表2の実施例および比較例に示した組成の食器洗浄機用の洗浄剤組成物を調製し、以下の方法で安定性、低泡性、洗浄性を評価した。尚、表に示す組成物の含有量は特に指定がない限り純分の値で示した。
[1]安定性:
各洗浄剤組成物の調製直後の外観を観察し、「配合時」として目視判定した。また、各洗浄剤組成物を100mLガラス瓶に入れ、蓋をして50℃および0℃の恒温槽で30日間保存し、その外観を目視判定した。判定基準は下記の通りである。
○:透明均一で異物なし
×:濁り、分離、浮遊物または沈殿物が認められる
[2]低泡性:
食器洗浄機(松下電器産業社、機種NP−40SX2)に、各洗浄剤組成物6gを入れて、標準コースにて洗浄を開始した。洗浄開始から1分後の泡立ちの様子を目視判定した。判定基準は下記の通りである。
◎:ほとんど泡立っていない
○:少し泡立っている
×:泡立っている
[3]洗浄性:
牛脂2gを塗布したポリプロピレン製弁当箱(内寸:156mm×105mm×41mm、蓋なし)を、食器洗浄機(松下電器産業社、機種NP−40SX2)に装填し、各洗浄剤組成物6gを入れて、標準コースにて洗浄を行ない、ポリプロピレン製弁当箱の油の残留具合を官能評価した。評価基準は下記の通りである。
◎:油が残留しておらず、ぬるつきも感じられない
○:油の残留は認められないが、ごくわずかにぬるつきが感じられる
×:油の残留が認められる
Figure 0005985429
Figure 0005985429
結果は、表1および表2に示す通りであり、上記式(1)で表される化合物(A)とアルカリ剤(B)と上記特定の非イオン性界面活性剤(C)との3成分を用いた実施例1〜8の洗浄剤組成物であると、洗浄性と低泡性を両立することができ、保存安定性にも優れていた。実施例2および3とその他の実施例との対比より、化合物(A)のRがフェニル基またはアルキルフェニル基の場合よりも、アルキル基の方が洗浄性および低泡性において優れていることが分かる。なお、化合物(A)におけるAOの有無は性能上大きな違いはないと考えられる。
これに対し、比較例1では、化合物(A)を配合していないため、洗浄剤組成物の安定性が悪く、そのため、低泡性および洗浄性の評価は行わなかった。アルカリ剤(B)を配合しなかった比較例2、および、非イオン性界面活性剤(C)を配合しなかった比較例3では、洗浄性が劣っていた。また、比較例4および5のように、上記式(1)で表される化合物(A)以外の化合物を用いた場合、低泡性に劣っていた。更に、比較例6および7のように、非イオン性界面活性剤として本実施形態特定の非イオン性界面活性剤(C)以外のものを用いた場合にも、低泡性に劣っていた。このように上記3成分のいずれか1つでも欠けると所望の効果が得られなかった。
本発明に係る液体洗浄剤組成物は、家庭用や業務用などの各種の食器洗浄機用の洗浄剤として好適に用いることができ、その他に各種硬質表面洗浄剤など、様々な用途に用いることができる。

Claims (3)

  1. 下記一般式(1)で表される化合物(A)、アルカリ剤(B)、および、非イオン性界面活性剤(C)を含有し、
    前記非イオン性界面活性剤(C)が下記一般式(2)で表されるポリオキシアルキレンアルキルエーテル(C−a)および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(C−b)から選ばれる少なくとも1種である液体洗浄剤組成物。
    O−(AO)−CHCH(OH)CH−SONa …(1)
    〔式中、Rは直鎖又は分岐鎖の炭素数4〜8のアルキル基、フェニル基、または炭素数1〜4のアルキル基を持つアルキルフェニル基であり、AOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基であり、nは平均付加モル数を表し0〜5の数である。〕
    O−[(EO)/(PO)]−H …(2)
    〔式中、Rは直鎖又は分岐鎖の炭素数8〜14のアルキル基であり、EOはオキシエチレン基、POはオキシプロピレン基を表す。xおよびyはそれぞれ平均付加モル数を表し、x=5〜15、y=1〜6の数である。EOとPOの付加形態はランダム付加、ブロック付加、またはこれらの組み合わせのいずれでも良い。〕
  2. 上記化合物(A)、アルカリ剤(B)および非イオン性界面活性剤(C)の配合比が、質量比で、化合物(A)/アルカリ剤(B)/非イオン性界面活性剤(C)= 1/0.1〜30/0.1〜10である請求項1に記載の液体洗浄剤組成物。
  3. 食器洗浄機用の洗浄剤である請求項1または2に記載の液体洗浄剤組成物。
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